Conceptos Fundamentales de Electromagnetismo
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Superposición de Fuerzas Electrostáticas
Si en una región del espacio existen varios cuerpos cargados eléctricamente, cada uno de ellos está sometido a una fuerza que es la resultante de las fuerzas de interacción electrostática que ejercen los otros cuerpos sobre él.
Fuerza de Lorentz
La fuerza que actúa sobre una carga, q, que se mueve con velocidad v en una región del espacio en la que la inducción electromagnética es B es, en todo punto, perpendicular a la trayectoria.
El vector fuerza se calcula como el producto de la carga por el producto vectorial de los vectores velocidad y campo magnético. El resultado de un producto vectorial es otro vector cuya dirección es perpendicular al plano definido por los vectores velocidad y campo magnético; su sentido viene dado por la regla de la mano izquierda (o regla de Maxwell) y su módulo es el resultado de multiplicar el módulo de los vectores velocidad y campo magnético por el seno del ángulo que forman dichos vectores.
La expresión matemática es: F = q |v| |B| sen(θ)
Ley de Biot-Savart
La inducción magnética, B, que crea una corriente rectilínea indefinida en un punto, P, es directamente proporcional a la intensidad de corriente e inversamente proporcional a la distancia que hay entre la línea de corriente y el punto.
Su módulo viene dado por la expresión: B = (μ * I) / (2 * π * d)
donde μ es la permeabilidad magnética del medio (para el vacío, μ₀ = 4π × 10⁻⁷ N/A²).
Flujo Magnético
En una región del espacio en la que existe un campo magnético cuya inducción es B, se define matemáticamente el flujo magnético Φ que atraviesa una superficie elemental dS mediante la expresión:
dΦ = B · dS
Fuerza Electromotriz (FEM)
En un circuito de corriente continua, la fuerza electromotriz (FEM) de un generador se define como la relación entre la potencia externa consumida por el generador y la intensidad que recorre el circuito.
FEM = Pext / I
Ley de Inducción de Faraday-Henry
Siempre que varíe con el tiempo el flujo magnético que atraviesa un circuito, aparecerán en él corrientes inducidas.
Transformador Eléctrico
Dispositivos capaces de convertir una diferencia de potencial alterna en otra diferencia de potencial alterna de las mismas características de frecuencia que la anterior, aunque de distinto voltaje e intensidad.