Conceptos Fundamentales de Magnetismo y Electricidad

Conceptos Básicos de Magnetismo

Imán

Material que atrae a otros materiales con alto contenido de hierro (materiales ferromagnéticos).

Polos magnéticos

Son los puntos del imán donde la fuerza de atracción o repulsión ejercida es mayor. Existen dos polos, denominados convencionalmente norte (N) y sur (S).

Campo magnético

Es la región del espacio en la que se manifiestan las fuerzas de origen magnético producidas por un imán, una corriente eléctrica o un campo eléctrico variable.

Componentes y Conceptos Eléctricos

Espira

Es un hilo conductor al que se le ha dado una forma cerrada, comúnmente circular o rectangular.

Solenoide

Es un hilo conductor enrollado formando múltiples espiras consecutivas, generalmente con forma cilíndrica.

Bobina

Es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético. Típicamente consiste en un hilo conductor (a menudo recubierto por un barniz aislante) enrollado en una o varias capas, a veces sobre un núcleo de material ferromagnético para aumentar su inductancia.

Electroimán

Es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica. Comúnmente consiste en un solenoide que tiene un núcleo de material ferromagnético en su interior, el cual, debido a la inducción magnética, aumenta significativamente la intensidad del campo magnético generado.

Relé

Es un dispositivo electromecánico o electrónico que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico. En su forma electromecánica, consta fundamentalmente de una bobina (electroimán) y un juego de contactos (interruptor), permitiendo que una señal de baja potencia controle un circuito de alta potencia o voltaje.

Transformador

Es una máquina eléctrica estática que permite aumentar o disminuir la tensión (voltaje) en un circuito de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. Su funcionamiento se basa en el principio de inducción electromagnética entre dos o más bobinas (devanados) acopladas magnéticamente a través de un núcleo, generalmente de material ferromagnético.

Conductores eléctricos

Son los hilos o cables, generalmente metálicos (como el cobre o el aluminio), que transportan la corriente eléctrica entre diferentes puntos de un circuito con baja resistencia.

Mazo de cables

Es un conjunto de cables o hilos conductores agrupados y ordenados (a menudo sujetos con bridas, cinta o tubos) que comparten un determinado trayecto en una instalación eléctrica o electrónica.

Pin

Denominamos pin a cada uno de los contactos metálicos individuales, unido a un hilo conductor, que forma parte de un conector eléctrico o electrónico, permitiendo establecer una conexión desmontable.

Fenómenos Electromagnéticos

Fuerza electromotriz (f.e.m.)

Es la causa (medida en voltios, V) que origina y mantiene una corriente eléctrica en un circuito. Representa la energía por unidad de carga que una fuente (como una batería, generador o célula solar) suministra a las cargas eléctricas que recorren el circuito. Un ejemplo es el voltaje que se genera en una espira cuando gira en el interior de un campo magnético (inducción electromagnética).

Ley de Lenz

Es una consecuencia del principio de conservación de la energía aplicada a la inducción electromagnética. Establece que el sentido de la corriente inducida en un circuito cerrado es tal que el campo magnético que produce se opone siempre a la variación del flujo magnético que la ha originado.

Fuerza electromotriz de inducción

Es la tensión o f.e.m. que se genera en un conductor (como una espira o una bobina) cuando varía el flujo magnético que lo atraviesa. Este es el principio fundamental de funcionamiento de los generadores eléctricos y los transformadores.

Fuerza electromotriz inducida

Es la f.e.m. que se genera en una bobina (secundario) al estar sometida a la variación de un campo magnético creado por una fuente externa a ella, como otra bobina cercana por la que circula una corriente variable (primario). Es la base del funcionamiento de los transformadores.

Fuerza electromotriz autoinducida

Es la f.e.m. que se genera en una bobina cuando varía la propia corriente eléctrica que circula por ella. Esta f.e.m. se opone a la variación de dicha corriente, según la Ley de Lenz. Este fenómeno se conoce como autoinducción.

Corrientes de Foucault (o parásitas)

Son corrientes eléctricas inducidas que se generan en el interior de masas conductoras (como el núcleo de hierro de bobinas, electroimanes o transformadores) cuando están sometidas a campos magnéticos variables en el tiempo. Estas corrientes circulares disipan energía en forma de calor (efecto Joule) y tienden a reducir la eficiencia de los dispositivos electromagnéticos. Para minimizarlas, los núcleos suelen construirse laminados.

Generador de impulsos inductivos

Es un tipo de sensor sin contacto que detecta el acercamiento o paso de un objeto de material ferromagnético alterando un campo magnético. Se utiliza comúnmente como sensor de posición o velocidad, por ejemplo, para medir las revoluciones por minuto (RPM) de un eje o detectar la posición de componentes metálicos en maquinaria.