Conceptos Clave del Electromagnetismo: Intensidad, Materiales y Aplicaciones
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Conceptos Fundamentales del Electromagnetismo
Intensidad del Campo Magnético
La intensidad del campo magnético es la relación entre la inducción magnética y la permeabilidad del medio en el que se ha establecido el campo.
La intensidad del campo magnético en el solenoide se define como los amperio-vueltas por unidad de longitud.
Materiales Ferromagnéticos
Las sustancias ferromagnéticas, como el hierro, cobalto, níquel y sus aleaciones con carbono y otros metales, tienen una permeabilidad mayor que la del vacío. Su cálculo implica multiplicar la permeabilidad del aire por el coeficiente de permeabilidad relativa (Mr).
Histéresis Magnética
La histéresis magnética es la propiedad de las sustancias ferromagnéticas para conservar parte de su magnetización incluso después de que el campo magnético imanador haya cesado.
Magnetismo remanente: Es el valor de la inducción magnética que conserva la sustancia.
Pérdida de potencia por histéresis: La histéresis se considera debida al rozamiento de los imanes moleculares que giran para orientarse, lo que provoca una pérdida de potencia en forma de calor.
Fuerza coercitiva: Es la intensidad de campo magnético en sentido contrario a la imanación original, necesaria para anular el magnetismo remanente.
Electroimán
Un electroimán es un imán creado por una corriente eléctrica. Consiste en una bobina con un núcleo de material ferromagnético para aumentar la inducción del campo magnético.
Circuito Electromagnético
Un circuito electromagnético es la región del espacio ocupada por el flujo magnético, representado por líneas de fuerza cerradas.
Inducción Electromagnética
La inducción electromagnética ocurre cuando un circuito electromagnético experimenta una variación de flujo magnético que lo atraviesa, creando una fuerza electromotriz (fem) inducida.
La variación de flujo se puede producir por:
- Desplazamiento relativo de una bobina y un imán que produce un flujo inductor.
- Desplazamiento de una bobina y otra bobina recorrida por una corriente eléctrica que produce el flujo inductor.
- Desplazamiento relativo de una bobina (B1), otra bobina (B2) y otra bobina (B3) recorrida por una corriente eléctrica, generándose el flujo inductor.
Ley de Lenz
La ley de Lenz establece que el sentido de la corriente inducida es tal que crea un campo magnético cuyo flujo se opone a las variaciones del flujo inductor.
Corrientes parásitas (o corrientes de Foucault): Son corrientes generadas por inducción electromagnética en las partes metálicas de los aparatos eléctricos sometidos a un flujo variable.
Autoinducción
La autoinducción es la inducción electromagnética producida por una corriente de intensidad variable en su propio circuito.
Coeficiente de autoinducción: Es la relación entre el flujo magnético y la intensidad de corriente que lo ha producido.
Transformador
Un transformador es una máquina estática capaz de transformar un sistema de corriente alterna en otro sistema de corriente alterna con diferente voltaje.
Constitución de un Transformador Monofásico
Un transformador monofásico está constituido por:
- Un circuito magnético de chapas de hierro aisladas entre sí.
- Devanados aislados entre sí y también de las chapas, dispuestos de forma concéntrica. El devanado conectado a la línea de alimentación se llama primario, y el conectado al circuito de carga se llama secundario.