Fundamentos de Electromagnetismo y Circuitos Eléctricos: Protección y Componentes

Conceptos Fundamentales de Electricidad y Magnetismo

Protección de Circuitos

• Sobrecarga: Exceso de aparatos conectados que superan la potencia asignada.
• Sobreintensidad: Intensidad superior al valor asignado en el circuito.
• Cortocircuito: Falla en un circuito al conectar conductores de diferente potencial.
• Fusible: Interrumpe el circuito cuando la intensidad (A) que lo recorre supera su calibre.
• Magnetotérmico: Protege contra sobrecargas y cortocircuitos.
• Térmico: Protección en el motor contra sobrecargas, falla de alguna fase y diferencia de cargas.
• Diferencial: Protege contra contactos directos e indirectos o defecto de aislamiento (diferencia de intensidades entre fase y neutro).

Magnetismo

• Imanes: Materiales ferromagnéticos.
• Polos magnéticos: Zona donde se produce mayor atracción (Norte y Sur). La línea neutra no tiene atracción.
• Clases de imanes:
  • Naturales (magnetita)
  • Artificiales (ferromagnéticos)
• Teoría molecular: Moléculas magnéticas (al romper un imán, se forman imanes más pequeños).
• Campo magnético: Espacio próximo al imán donde se aprecian los fenómenos magnéticos.

Electromagnetismo

• Electromagnetismo: Bobinas de conductores eléctricos.
• Curva de magnetización (saturación): Dependiendo del material, la magnetización aumenta rápidamente y al llegar a la saturación se estabiliza.
• Histéresis: Remanencia. Después de someter una sustancia ferromagnética a la acción de un campo magnético, cuando este desaparece, la sustancia sigue imantada (magnetismo remanente).
• Electroimanes: Un núcleo de hierro rodeado por una bobina que se imanta cuando pasa corriente y se desimanta al dejar de pasar corriente.
• Ley de Maxwell: El sentido de las líneas de fuerza, concéntricas al conductor, es el que indica el giro de un sacacorchos (regla de la mano derecha).
  • Corriente entrante: Derecha.
  • Corriente saliente: Izquierda.
• Campo magnético en forma de anillo: Muy disperso, pero más fuerte en el centro.
• Campo magnético de una bobina: Cada espira se suma a la siguiente, concentrándose en el centro de la misma.

Magnitudes Magnéticas

• Magnitudes magnéticas: Definen los campos electromagnéticos.
  • Fuerza magnetomotriz: Capacidad de la bobina de generar líneas de fuerza (circuito magnético).
  • Inducción magnética: Cantidad de líneas de fuerza que atraviesan perpendicularmente la unidad de superficie.
  • Reluctancia: Oposición al establecimiento de las líneas de fuerza.
• Para generar corriente, las líneas de campo deben ser perpendiculares, no en el mismo sentido.

Máquinas Eléctricas

• Alternador: Induce tensión en tres bobinas del estator, distribuyendo y transportando la energía a los centros de consumo.
• Transformador: Dos bobinados (primario y secundario) sobre un núcleo magnético común formado por chapas magnéticas apiladas (aumenta o disminuye la tensión y corriente alterna).

Tipos de Circuitos

• Circuito Serie: Misma intensidad, caída de tensión, las resistencias se suman.
• Circuito Paralelo: Mismo voltaje, la intensidad se divide por el número de ramas.