Determinación de la inducción electromagnética

1. Determinación de la inducción electromagnética

2. a.-”determinación de la inducción electromagnética” • Ley de faraday Henry • Inducción mutua • Auto inducción • Ley de Lenz • Ley de ampere-maxwell b.-”aplicación de la corriente alterna • Generación de la corriente • Circuitos de corriente alterna • Reactancia inductiva • Reactancia capacitiva • Circuitos RCI. En serie e impedancia • Potencia • resonancia

3. LEY DE FARADAY HENRY La ley de Faraday- Henry y Lenz, establece que: Toda variación de flujo que atraviesa un circuito cerrado produce en éste una corriente inducida. La corriente inducida es una corriente instantánea, pero sólo dura mientras dura la variación del flujo. La fuerza electromotriz inducida en un circuito( e ) es igual a la variación del flujo magnético ( F ) que lo atraviesa por unidad de tiempo. El sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la variación del flujo que la produce. Estas dos afirmaciones se pueden escribir por medio de la ecuación de Faraday-Lenz que nos da el valor y el sentido de la corriente inducida:(Si el flujo se expresa en Weber y el tiempo en segundos, la fem viene dada en voltios) Una de las principales aplicaciones de la inducción electromagnética es la obtención a nivel industrial de la energía eléctrica. La inducción electromagnética permite transformar energía mecánica en energía eléctrica.Los generadores de corriente emplean bobinas que giran dentro de un campo magnético. Conforme giran el flujo a través de dichas bobinas cambia originándose ene ellas una corriente eléctrica.Al girar una espira en un campo magnético, el flujo varía con el tiempo produciéndose una corriente inducida. En su forma más simple un generador de corriente alterna consta de una espira que gira por algún medio externo en un campo magnético. Tanto el campo magnético como el área de la espira permanecen constantes. A medida que la espira gira, cambia de dirección y el flujo magnético a través de ella varia con el tiempo, induciéndose una fuerza electromotriz, y si existe un circuito externo, circulará una corriente. La fem que aparece en la espira es una función sinusoidal que cambia alternativamente de polaridad http://laufisica.blogspot.mx/2010/04/ley-de-faraday-henry-lenz.html

4. INDUCCION MUTUA Los efectos electromagnéticos producidos entre dos circuitos que se encuentren próximos, esto es, cuando los respectivos campos magnéticos de los mismos se influencien entre sí, han sido incluidos bajo la denominación de inductancia mutua o inducción mutua. Estos fenómenos son de gran aplicación en electrónica, radio y TV. Donde los transformadores de corriente eléctrica representan un ejemplo típico de la inducción mutua entre dos circuitos. Para poder interpretar mejor el efecto de inducción mutua, recurramos a la figura siguiente, donde se representa un inductor L1, alimentado por una corriente alterna y otro inductor L2 al que vamos a considerar se encuentra próximo al primero, de modo que sea influenciado por el campo magnético de aquel. http://www.freewebs.com/xe3wma/inductanciamutua.html

5. EJERCICIOS Dos bobinas de 500 y 1000 espiras se sitúan muy cerca la una de la otra, de forma que entre ellas existe una inducción mutua. Por el primario circula una corriente de 5A originando en el secundario un flujo de 0,0003 Wb.Calcula: El valor de M .El valor medio de la fuerza electromotriz que se induce en el secundario cuando se interrumpe la corriente durante 0,1 s. Para obtener el valor de M, lo único que tenemos que hacer es sustituir en la fórmula de la autoinducción mutua. http://www.freewebs.com/xe3wma/inductanciamutua.html

6. AUTO INDUCCION Autoinducción es un fenómeno electromagnético que se presentan en determinados sistemas físicos como por ejemplo circuitos eléctricos con una corriente eléctrica variable en el tiempo. En este tipo de sistemas la variación de la intensidad de la corriente produce un flujo magnético variable, lo cual a su vez genera una fuerza electromotriz (voltaje inducido) que afecta a su vez a la corriente eléctrica que se opone al flujo de la corriente inicial inductora, es decir, tiene sentido contrario. En resumen, la autoinducción es una influencia que ejerce un sistema físico sobre sí mismo a través de campos electromagnéticos variables. Un inductor es un circuito que consiste en un conductor enrollado alrededor de un núcleo (ya sea de aire o de hierro). El fenómeno de autoinducción surge cuando el inductor y el inducido constituyen el mismo elemento. Cuando por un circuito circula una corriente eléctrica, alrededor se crea un campo magnético. Si varía la corriente, dicho campo también varía y, según la ley de inducción electromagnética, de Faraday, en el circuito se produce una fuerza electromotriz o voltaje inducido, denominado fuerza electromotriz auto inducida. Para comprender con mayor facilidad este fenómeno se debe analizar y tratar de entender la facilidad con que se crean las bobinas o inductores y cómo se puede observar el movimiento de partículas de electricidad.

7. EJERCICIOS La diferencia de potencial en los extremos de la resistencia es VR=i1·R=6.85 V En el instante t=P=0.025 s la intensidad vale La diferencia de potencial en los extremos de la resistencia es VR=i2·R=0.15 V En el instante t=3P/2=0.0375 s la intensidad vale http://es.wikipedia.org/wiki/Autoinducci%C3%B3n

8. LEY DE LENZ Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce". La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía. La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por: donde: • = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb). • = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T). • = Superficie definida por el conductor. • = Ángulo que forman el vector perpendicular a la superficie definida por el conductor • y la dirección del campo. Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

9. ejercicios Si la resistencia del circuito es de 4 Ω, ¿qué intensidad recorre el circuito?¿En qué sentido lo hace? • http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Lenz

10. Ley de Ampere-Maxwell Ampere formuló una relación para un campo magnético inmóvil y una corriente eléctrica que no varía en el tiempo. La ley de Ampere nos dice que la circulación en un campo magnético (B) a lo largo de una curva cerrada C es igual a la densidad de corriente (j) sobre la superficie encerrada en la curva C, matemáticamente así donde u es la permeabilidad magnética en el vacío.Pero cuando esta relación se la considera con campos que sí varían a través del tiempo llega a cálculos erróneos, como el de violar la conservación de la carga. Maxwell corrigió esta ecuación para lograr adaptarla a campos no estacionarios y posteriormente pudo ser comprobada experimentalmente. Maxwell reformuló esta ley así http://cmagnetico.blogspot.mx/2009/06/ley-de-ampere-maxwell.htmll

11. Aplicación de la corriente alterna

12. GENERACIÓN DE LA CORRIENTE Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generara una fuerza electromotriz (F.E.M.).Se clasifican fundamentalmente en:• Primarios: Convierten en energía eléctrica la energía de otra naturaleza que reciben o de la que disponen inicialmente.• Secundarios: Entregan una parte de la energía eléctrica que han recibido previamente.Principio de Funcionamiento El funcionamiento del generador de corriente alterna, se basa en el principio general de inducción de voltaje en un conductor en movimiento cuando atraviesa un campo magnético.Este generador consta de dos partes fundamentales, el inductor, que es el que crea el campo magnético y el inducido que es el conductor el cual es atravesado por las líneas de fuerza de dicho campo.

13. http://www.buenastareas.com/ensayos/Generacion-De-Corriente-Alterna/3118401.htmlhttp://www.buenastareas.com/ensayos/Generacion-De-Corriente-Alterna/3118401.html fem = fem × sen w× t + 240

14. La corriente alterna trifásica se genera mediante un alternador compuesto por un conjunto de 3 bobinados formando un ángulo de 120º entre sí y girando solidarios. Al girar, cada bobinado genera una corriente alterna monofásica, todas ellas de igual amplitud y frecuencia, pero con un desfase igual al ángulo que forman. Estará compuesta por tres conductores de línea o con tensión, y opcionalmente un conductor de neutro.