Imantación

TEMA 11
Máquinas Eléctricas.
Principios generales

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1.- INTRODUCCIÓN

Máquina eléctrica es, en general, todo conjunto de
mecanismos capaces de generar, aprovechar o
transformar la energía eléctrica.
Las máquinas eléctricas se clasifican en tres grandes
grupos:
➢ Generadores. Su misión es transformar energía
mecánica en electricidad.
➢ Motores. Al contrario que los generadores,transforman la energía eléctrica en energía
mecánica.
➢ Transformadores. Su misión es variar los
parámetros de la corriente alterna.
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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL MAGNETISMO (I)
2.1 Campo magnético (I)
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El funcionamiento de toda máquina eléctrica se
basa en la existencia de campos magnéticos.
Un campo magnético es el efecto sobre una
región del espacio donde unacarga eléctrica en
movimiento se ve sometida a una fuerza.
El campo magnético puede ser generado por un
imán
o
por
una
corriente
eléctrica
(electromagnetismo).

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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL MAGNETISMO (II)
2.1 Campo magnético (II)
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Los campos de fuerzas (gravitatorios, eléctricos
o magnéticos) se representan mediante vectores
que indican el sentido y la magnitud dela fuerza
que se ejercería sobre otro objeto. A estos
vectores se les denomina líneas de fuerza.
Un campo magnético, se representa mediante
líneas de fuerza, que por convenio siempre van
del polo norte al sur en el exterior de un imán.

Colocación de limaduras de hierro

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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL MAGNETISMO (III)
2.1 Campo magnético (III)
Representación del campoperpendicular al papel

Líneas salen del
papel

Líneas entran
hacia el papel

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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL MAGNETISMO (IV)
2.1. Campo magnético (IV), electromagnetismo
Una corriente eléctrica perturba el medio que la rodea,
generando un campo magnético.

Aunque las cargas eléctricas en reposo carecen de efectos
magnéticos, las corrientes eléctricas, es decir, las cargas enmovimiento, crean campos magnéticos que se comportan
como imanes.
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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL MAGNETISMO (V)
2.1 Campo magnético (V), ejemplos y sentido de campos electromagnéticos

Campo magnético creado
por un conductor rectilíneo

Campo magnético creado
por un solenoide

Campo magnético creado
por un conductor circular

Regla del sacacorchos

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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALESDEL MAGNETISMO (VI)
2.1 Campo magnético (VI)

Explicación del magnetismo natural
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Ampère: las corrientes eléctricas se atraían entre sí y podían atraer
limaduras de hierro. Sugirió que el magnetismo natural era debido a
pequeñas corrientes cerradas en el interior de la materia.
Actualidad: además de esas pequeñas corrientes (movimiento de los
electrones en el interior delátomo) los electrones giran sobre sí
mismos produciendo efectos magnéticos adicionales.
En la mayoría de los casos estos pequeños imanes están orientados
al azar y se anulan sus efectos. En algunas sustancias están dirigidos
en el mismo sentido: formando un imán natural

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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL MAGNETISMO (VII)
2.1. Campo magnético (VII), inducción magnética

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La inducción magnética B, es la cantidad de líneas
de inducción o de campo que pasan por la unidad de
superficie perpendicular a la dirección de estas.
En el sistema internacional se mide en Tesla (T).
El tesla es una unidad bastante grande, por lo que a
veces se utiliza el gauss (G), del sistema CGS, que
equivale a 10- 4 T..
Como datos orientativos: el campo magnético terrestre en lasuperficie de la tierra es de 5·10 -5T;
un imán de 2T es de los más potentes que puedes encontrar en tiendas.

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2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL MAGNETISMO (VIII)
2.2. Fuerza del campo magnético sobre una carga móvil (I)
LEY DE LORENTZ
LEY DE LORENTZ

Si en un campo magnético situamos una carga q:
- Si la carga está en reposo: no actúa ninguna fuerza sobre ella.
- Si la carga...