Bibliografia
1. Edward M. Purcell, Berkeley Physics Course, Vol. 2 (Electricidad y Magnetismo), Editorial
Reverté, México (1992).
2. David Halliday, Robert Resnick y Jearl Walke , Fundamentos de Física (Vol. II), sexta edición,
CECSA (2001).
Foros
Este es un Foro de Electromagnetismo en la pagina La Web de Fisica
http://forum.lawebdefisica.com/forums/55-Electromagnetismo
Este es de la pagina Ciencias Galilei
http://www.acienciasgalilei.com/public/forobb/viewforum.php?f=47
BENEMERITA UNIVERSIDAD
AUTONOMA DE Puebla FACULTAD CIENCIAS DE LA ELECTRONICA
TEMA: ELECTROMAGNETISMO
DEFINICION: Es la rama que de la física que
estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos, así como la relación
que existe entre ellos, unificando en una sola teoría. El electromagnetismo es
una teoría de campos, es decir, las explicaciones y predicciones que provee se
basan en magnitudes físicas cuya descripción matemática son campos vectoriales
dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo
estudia los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en
reposo y en movimiento, así como los relativos a los campos magnéticos y a sus
efectos sobre diversas sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
OBJETIVO:
Obtener conocimientos de electricidad, magnetismo y la relación que existe
entre ellos basándose en leyes y ecuaciones enunciadas por algunos personajes.
Estudiar los conceptos de trabajo y de energía, Aprender los conceptos:
corriente eléctrica, conductores, dieléctricos, resistencias y algunos
aspectos
elementales de circuito. Aprender los principios del electromagnetismo
(transformador, motor y generador). Analizar los distintos fenómenos producidos
por la electricidad y magnetismo para generar
ideas que nos ayuden a comprender la relación que hay entre ellos.
MISION:
Reforzar el análisis de fenómenos físicos al igual que la
solución de problemas, basándose en el conocimiento adquirido. Ser capaces
de diseñar maquinas que trabajen bajo
los principios del electromagnetismo como es el caso de los motores y
transformadores y generadores. Poder
obtener energía eléctrica sin depender de alguien o alguna empresa basándose en
el principio del generador, al igual de
manipular los movimientos necesarios para satisfacer nuestras necesidades basando en el principio de motor.
PALABRAS CLAVES:
campos magnéticos y eléctricos, inducción magnética, transformadores, motores y
generadores.
ELECTROMAGNETISMO.
El
estudio del magnetismo se remonta a la observación de que “piedras” que se
encuentras en la naturaleza (esto es, magnetita) atraen al hierro. Es posible
establecer que todos aquellos fenómenos magnéticos cuando dos cargas están en
movimiento, entre ellas surge una fuerza que se denomina fuerza magnética.
La
ciencia de la electricidad nació con la observación, conocida por Tales de
Mileto el año 600 a.c. de que de un pedazo de ámbar frotado atrae pedacitos de
paja. Cuando dos cargas eléctricas se encuentran en reposo, entre ellas existe
una fuerza denominada electrostática.
Estas dos ciencias se desarrollaron
independientemente una de la otra hasta 1820, cuando un científico llamado Hans
Christian Oesrted (1777-1851) observó una relación ente ellas, a saber, que la corriente
eléctrica de un alambre puede afectar a una aguja magnética de una brújula.
Esta
ciencia fue impulsada por muchos investigadores.
LEY DE FARADAY:
Para algunas leyes
físicas, es difícil encontrar experimentos que conduzca de una manera directa y
convincente a la formulación de la ley de Gaus, por ejemplo fue esbozándose
lentamente como el factor común con cuya ayuda todos los experimentos
electrostáticos podían interpretarse y correlacionarse.
La ley de inducción
electromagnética de FARADAY, que es una de las ecuaciones fundamentales de
electromagnetismo.
Algunos de Los
experimentos fueron llevados por MICHAEL FARADAY en Inglaterra en 1813 y por,
JOSEPH HENRY en los Estados Unidos aproximadamente en la misma época.
Se tienen las
terminales de una bobina conectada en un galvanómetro. Normalmente no seria de
esperarse que este instrumento se desvía debido a que no hay fuerza
electromotriz en este circuito pero si se introduce un imán recto en la bobina
con su polo norte dirigiéndose a ella, ocurre una cosa notable mientras que el
imán se va moviendo, el galvanómetro se desvía, poniendo de manifiesto que esta
pasando una corriente por la bobina. Si el imán se sostiene fijo con respecto a
la bobina, el galvanómetro no se desvía si el imán se mueve alejándose de la
bobina el galvanómetro se desvía pero en sentido contrario, lo cual hay que
decir que la corriente en la bobina está en sentido contrario si se usa el
extremo del polo sur de un imán en lugar de extremos norte el experimento
resulta igual pero las desviaciones son exactamente al contrario.
Otros experimentos
muestran que lo que importa es el movimiento relativo del imán y de la bobina
no importa que el imán se mueva hacia la bobina o la bobina hacia el imán.
La corriente que
aparece en este experimento se llama corriente inducida y se dice que es
producida por una fuerza electromotriz inducida. FARADAY pudo deducir de
experimentos como esta la ley que da su magnitud y dirección.
CORRIENTE ALTERNA
Una de las más
importantes aplicaciones de los fenómenos de indicción electromagnética es la
producción, en escala industrial, de energía eléctrica la que se lleva a cabo
mediante los generadores electromagnéticos, fundados en la corriente inducida
originaria en un conductor que se mueve, en el campo magnético de un inductor.
En esta forma, la energía mecánica se transforma en energía eléctrica.
Un generador
electromagnético produce una energía eléctrica por transformación de la energía
mecánica aplicada a un conductor inducido que se mueve en el campo magnético de
un inductor.
Se trata de producir
una variación del flujo magnético, lo que se consigue moviendo con gran rapidez
un conductor en un campo magnético de manera que corte un numero de líneas de
fuerza variable con el campo.
SOLENOIDES
Es un sistema de
corrientes circulares, aisladas, paralelas y equidistantes unas de otras. El
solenoide así definido se materializa por medio de una serie de espiras de
alambre enrolladas en forma helicoidal sobre un cilindro de material aislante.
Haciendo pasar una corriente por las espiras, se establece en el interior del
solenoide un campo magnético intenso y aproximadamente uniforme.
Para lograr un campo
magnético de mayor intensidad, se introduce en el interior del solenoide un
núcleo de material ferromagnético. El solenoide así constituido, se comporta
como un imán mostrando una polarización muy definida.
Por tratarse de un
imán debido al campo magnético de una corriente se le denomina electro-imán
Y tiene numerosas
aplicaciones entre las cuales la más casera es servir de base para un timbre.
Aplicaciones del electromagnetismo
· Trenes
de levitación magnética. Estos trenes no se mueven en contacto con
los rieles, sino que van “flotando” a unos centímetros sobre ellos debido a una
fuerza de repulsión electromagnética. Esta fuerza es producida por la corriente
eléctrica que circula por unos electroimanes ubicados en la vía de un tren, y
es capaz de soportar el peso del tren completo y elevarlo.
· Timbres. Al
pulsar el interruptor de un timbre, una corriente eléctrica circula por un
electroimán creado por un campo magnético que atrae a un pequeño martillo
golpea una campanilla interrumpiendo el circuito, lo que hace que el campo
magnético desaparezca y la barra vuelva a su posición. Este proceso se repite
rápidamente y se produce el sonido característico del timbre.
· Motor
eléctrico. Un motor eléctrico sirve para transformar electricidad
en movimiento. Consta de dos partes básicas: un rotor y un estator. El rotor es
la parte móvil y esta formado por varias bobinas. El estator es un imán fijo
entre cuyos polos se ubica la bobina. Su funcionamiento se basa en que al pasar
la corriente por las bobinas, ubicadas entre los polos del imán, se produce un
movimiento de giro que se mantiene constante, mediante un conmutador,
generándose una corriente alterna.
· Transformador.
Es un dispositivo que permite aumentar o disminuir el
voltaje de una
corriente alterna. Esta formado por dos bobinas
enrolladas en torno a
un núcleo o marco de hierro. Por la bobina llamada
primario circula la
corriente cuyo voltaje se desea transformar,
produciendo un campo
magnético variable en el núcleo del hierro. Esto
induce una corriente
alterna en la otra bobina, llamada secundario, desde
donde la corriente
sale transformada. Si el numero de espiras del
primario es menor que
el del secundario, el voltaje de la corriente
aumenta, mientras que,
si es superior, el voltaje disminuye.
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