Efecto Joule, magnetismo, electromagnetismo y reluctancia: apuntes

Resumen

El documento explica el efecto Joule, o calentamiento de los conductores por el paso de corriente, y el concepto de límite térmico. Después describe el magnetismo, la polaridad de los imanes, el campo magnético y sus líneas de fuerza. Por último trata la relación entre electricidad y magnetismo, la reluctancia y la permeabilidad magnética.

Puntos clave

El efecto Joule es el calor que se produce cuando los electrones chocan contra las partículas del conductor.
A mayor corriente, mayor calentamiento; por ello cada conductor tiene un límite térmico de corriente.
Los imanes se atraen o se repelen según la misma regla que las cargas eléctricas.
El campo magnético se representa con líneas de fuerza que salen del polo norte y entran por el polo sur, y son más intensas en los bordes del imán.
Un campo magnético puede crear corrientes eléctricas y una corriente eléctrica crea un campo magnético.
La reluctancia mide la facilidad de un material para dejar pasar las líneas de fuerza y es similar a la resistencia eléctrica.
Los materiales ferromagnéticos tienen una reluctancia muy baja, por lo que se usan núcleos de estos materiales en las aplicaciones magnéticas.

Ponte a prueba

Efecto térmico(joule)
Al circular la corriente por un conductor los electrones chocan contra las pequeñas partículas de conductor. Eso produce calor y se llama efecto joule. La consecuencia de este efecto el el calentamiento de los conductores. A mayor corriente el calentamiento es mayor para además la cantidad de choques que se produce va aumentando progresivamente. Se repite hasta que el conductor se quema. Por eso el conductor tiene un limite de corriente y se llama limite térmico.
Magnetismo
Es una propiedad que tienen ciertos materiales de atraer a otras materiales.
Polaridad de los imanes:
Pueden ocurrir dos casos: se repelen o se atraen.Esto significa que un imán tiene polaridad y que se atraen y se repelen con el mismo criterio de las cargas eléctricas.Llamamos campo magnético de un imán a la porción de espacio donde se aprecia los efectos del imán.Se comprueba que los efectos son mayores en los bordes del imán.El campo magnético se representa con líneas de fuerza de tal forma que estas líneas salen del polo norte y regresan el imán por el polo sur.Cuanto mayor sea la concentración de la línea de fuerza el campo es mayor.
Electromagnetismo
Existen aspectos similares entre la electricidad y el magnetismo.Podemos pensar que están relacionados entre se.Los campos magnéticos van a crear corrientes eléctricas y las corrientes eléctricas van a crear campos magnéticos.Un conductor con corriente crea un campo magnético.
Reluctancia
Nos indica la mayor o menor facilidad que tiene un material para dejar pasar la línea de fuerza e través de el.Es un concepto similar al de resistencia eléctrica.Los materiales ferromagnéticos tienen una reluctancia muy baja en comparación con otras como el aire. Por esto en todas las aplicaciones donde se utiliza campos magnéticos se usa núcleos de material ferromagentico.Por el objetivo de optimizar los campos magnéticos creados en todas la aplicaciones se construyen circuitos magnéticos cerrados para que el por el aire vayan el menor numero de fuerza.
Permeabilidad magnética: en un concepto similar al de resistividad y es la menor o mayor facilidad que ofrece un material concreto al paso de la línea de fuerza a través de el.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el efecto Joule?

Es el calor que se produce cuando la corriente circula por un conductor, porque los electrones chocan contra las partículas del material. Como consecuencia, el conductor se calienta.

¿Qué es la reluctancia?

Es la mayor o menor facilidad que tiene un material para dejar pasar las líneas de fuerza magnéticas a través de él. Es un concepto similar al de la resistencia eléctrica.

¿Por qué se usan núcleos ferromagnéticos?

Porque los materiales ferromagnéticos tienen una reluctancia muy baja en comparación con el aire. Así se optimizan los campos magnéticos en las aplicaciones.