ELECTROMAGNETISMO

ELECTROMAGNETISMO

1. El electromagnetismo es la parte de la Física encargada de estudiar el conjunto de fenómenos que resultan de las acciones mutuas entre las corrientes eléctricas y el magnetismo.

   • En 1888 Tesla inventó el motor de inducción, el cual funciona con corriente alterna y cuyos usos actualmente son bastante amplios en diversos aparatos eléctricos, como son: lavadoras, licuadoras, ventiladores, refrigeradores, tornos, etcétera.
     • El campo magnético producido por una corriente eléctrica puede analizarse para su estudio como si se tratara del campo de un imán, de tal manera que sea posible obtener su espectro y sus efectos
       • Hertz demostró que las ondas electromagnéticas se desplazan en el espacio sin necesidad de cables conductores y que su naturaleza es la misma que la de la luz. Hoy estas ondas reciben el nombre de hertzianas. El efecto magnético de la corriente y la inducción electromagnética han revolucionado la ciencia y dieron origen a un área muy importante de la Física llamada electromagnetismo.
         • ROMERO SANCHEZ SANDRA MAYRIN, 6IV09

2. El espectro del campo magnético de una espira está formado de líneas cerradas que rodean a la corriente y de una línea recta que es el eje central del círculo seguido por la corriente

   • Si el conductor por el cual circula la corriente es recto, se observa que a su alrededor se forma un campo magnético en forma de círculos concéntricos con el alambre.
     • El campo magnético producido por un solenoide (bobina), se asemeja al de un imán en forma de barra.
       • En general todos los circuitos de corriente alterna tienen resistencia R, inductancia L y capacitancia C. La ley de Ohm se puede aplicar para calcular la intensidad de la corriente en un circuito de corriente alterna, siempre y cuando la capacitancia y la inductancia de éste tengan un valor pequeño comparado con la resistencia. Pero si sus valores no lo son, producen diferencias de fase o retardos entre la corriente y el voltaje, y la ley de Ohm no podrá aplicarse en su forma original

3. En 1831 Faraday descubrió las corrientes inducidas al realizar experimentos con una bobina y un imán, y obtuvo las siguientes conclusiones: a) Las corrientes inducidas se producen al moverse un conductor en sentido transversal a las líneas de flujo de un campo magnético. b) La inducción electromagnética da origen a la producción de una fuerza electromotriz (fem) y a una corriente eléctrica inducida, como resultado de la variación del flujo magnético debido al movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético.

   • Lenz enunció una ley que lleva su nombre: siempre que se induce una fem, la corriente inducida tiene un sentido tal que tiende a oponerse a la causa que lo produce
     • . Con base en sus experimentos, Faraday enunció la ley del electromagnetismo: la fem inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que encierra

4. . Existen fenómenos de inducción electromagnética producidos por un circuito sobre sí mismo llamados de inducción propia o de autoinducción, y los producidos por la proximidad de dos circuitos denominados de inductancia mutua. Por definición: la autoinducción es la producción de una fem en un circuito por la variación de la corriente en él

   • La inductancia mutua se presenta cuando dos bobinas se colocan una cerca de la otra; al pasar una corriente i por una de ellas, creará un campo magnético cuyo flujo penetrará a través de la otra bobina.
     • La acción de un inductor es tal que se opone a cualquier cambio en la corriente. Como la corriente alterna cambia constantemente, un inductor se opone de igual manera a ello, por tanto, reduce la corriente. La capacidad de un inductor para reducir la corriente es directamente proporcional a la inductancia y a la frecuencia de la corriente alterna

5. La reactancia capacitiva XC es la propiedad que tiene un capacitor para reducir la corriente en un circuito de corriente alterna.

   • La reactancia es una resistencia aparente que se debe sumar a la resistencia de un circuito de corriente alterna para determinar su impedancia, es decir, su resistencia total
     • Si se desea conocer cuál es el valor de la resistencia total en un circuito debido a la resistencia, al inductor y al capacitor, se determina su impedancia. Por definición: en un circuito de corriente alterna, la impedancia Z es la oposición total a la corriente producida por R, XL y XC. Matemáticamente Z se expresa como
       • Cuando la reactancia inductiva XL es mayor que la reactancia capacitiva XC la corriente fluye con un retraso o desfasamiento respecto al voltaje recibido. Si XC es mayor que XL, la corriente fluye con un adelanto respecto al voltaje
         • El factor de potencia cos u también se puede definir como la relación entre la potencia real que aprovecha o consume el circuito y la potencia teórica o total que suministra la fuente de voltaje
           • Cuando en un circuito de CA sólo existe un resistor o resistencia R, el valor del factor de potencia es igual a la unidad; mientras que su valor es cero para un inductor o un capacitor solo. Por tanto, no existen pérdidas de potencia para ambos

6. El transformador es un aparato que funciona por inducción mutua entre dos bobinas; eleva el voltaje de la corriente en las plantas generadoras de energía eléctrica y después lo reduce en los centros de consumo.

   • Un transformador eleva o reduce el voltaje sin cambiar la potencia ni la frecuencia de la corriente. La corriente disminuye al aumentar el voltaje y viceversa
     • La bobina de inducción o carrete de Ruhmkorff se utiliza en los laboratorios escolares para generar voltajes elevados. Se alimenta de corriente directa.
       • El generador eléctrico es un aparato que transforma la energía mecánica en energía eléctrica. Está constituido por un inductor hecho a base de electroimanes o imanes permanentes productores de un campo magnético, y por un inducido que consta de un núcleo de hierro al cual se le enrolla alambre conductor previamente aislado
   • Un motor eléctrico es un aparato que transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Un motor de corriente continua está construido por una bobina suspendida entre los polos de un imán. Al circular una corriente eléctrica a través de la bobina, ésta adquiere un campo magnético y actúa como un imán, por lo que es desplazada en movimientos de rotación, debido a la fuerza que hay entre los dos campos magnéticos.
     • El desarrollo del electromagnetismo fue impulsado por muchos investigadores, de los cuales uno de los más importantes fue Faraday, pero correspondió a Maxwell establecer las leyes del electromagnetismo en la forma en que las conocemos actualmente. Estas leyes, llamadas a menudo ecuaciones de Maxwell, desempeñan en el electromagnetismo el mismo papel que las leyes de Newton del movimiento y de la gravitación desempeñan en mecánica
       • Las ondas electromagnéticas tienen su origen en las cargas eléctricas oscilantes
         • Las ecuaciones de Maxwell sintetizan las siguientes leyes: de Gauss para la electricidad; de Gauss para el magnetismo; de Ampere y de Faraday de la inducción electromagnética.

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