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UNIDAD 1 "ELECTROMAGNETISMO"

1.

GENERALIDADES La corriente eléctrica genera un campo electromagnético en el espacio que la circunda. Sus fenómenos concuerdan plenamente con los fenómenos de los campos magnéticos naturales, como por ejemplo, con el campo de un imán permanente o con el campo magnético de la tierra. Para poder representar campos magnéticos,se introdujeron líneas de campo, del mismo modo que en los campos eléctricos. Siempre están dirigidas desde el polo norte al polo sur del campo magnético y nunca se tocan. Sin embargo, mientras en un campo eléctrico las líneas de campo eléctrico salen en forma de rayos del electrodo con carga positiva y terminan en el electrodo con carga negativa, las líneas de campo magnético siempre estáncerradas. Por consiguiente, no tienen ni comienzo ni final. Otra diferencia esencial entre el campo eléctrico y el campo magnético consiste en que un campo magnético siempre tiene una naturaliza polar. Por lo tanto, no es posible crear un polo norte o un polo sur separado. En la práctica, son de importancia los campos magnéticos de las espiras conductoras y, en especial, de las bobinas, las que puedenconsiderarse como conexión en serie de dichas espiras conductoras. En electrotecnia y en electrónica estas bobinas tienen, como componentes, una importancia similar a la de las resistencias y los condensadores. La conexión entre la corriente y el número de espiras de la bobina como causa del campo magnético generado se explica por la fuerza magnetomotriz FMM. A menudo es comparada con la tensión U–como causa del campo eléctrico- y se denomina tensión magnética. Así como la tensión U produce una corriente I, la fuerza magnetomotriz FMM produce un flujo magnético Φ. Correspondientemente, una resistencia magnética R (reluctancia) puede definirse también como el cociente entre la fuerza magnetomotriz y el flujo magnético. Sin embargo, en muchas aplicaciones prácticas, no se utiliza la fuerzamagnetomotriz como causa del campo magnético H.

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2.

ELECTROMAGNETISMO Los imanes producen un campo magnético considerable, pero para ciertas aplicaciones éste resulta todavía muy débil. Para conseguir campos más intensos utilizaremos bobinas fabricadas con conductores eléctricos, que al ser recorridos por una corriente eléctrica desarrollan camposmagnéticos, cuya intensidad depende, fundamentalmente, de la intensidad de la corriente y del número de espiras de la bobina.

2.1.

CAMPO MAGNÉTICO DE UN CONDUCTOR RECTO Si nosotros colocamos limaduras de hierro sobre una hoja de papel que es atravesada por un conductor por donde circula una corriente eléctrica, observaremos que las limaduras se orientan y forman un espectro magnético de formacircular.

Figura 1.1 Campo magnético en un conductor recto.

2.2.

CAMPO MAGNÉTICO EN UNA ESPIRA Un conductor recto produce un campo magnético muy disperso y, por lo tanto, muy débil. La forma de conseguir que el campo magnético sea más fuerte es disponiendo el conductor en forma de espira o anillo. El sentido de las líneas de fuerza de una parte del conductor se suma a la del otro, formando uncampo magnético mucho más intenso en el centro de la espira.

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Figura 1.2 Campo magnético en una espira.

2.3.

CAMPO MAGNÉTICO DE UNA BOBINA En una bobina, el campo magnético de cada espira se suma al de la siguiente, concentrándose éste en el centro de la misma. El campo resultante es uniforme en el centro de la espira y mucho más intenso que en elexterior. En los extremos de la bobina se forman los polos magnéticos.

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N S

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Figura 1.3 Líneas de campo en una bobina.

Para determinar el sentido de las líneas de fuerza se aplica la regla del sacacorchos, pero de otra forma. Basta con girar el sacacorchos, en el mismo sentido de giro que la corriente eléctrica por las espiras. El sentido de avance del sacacorchos nos indica el...