Clase 1

22/07/2013

Instituto Tecnológico de Costa Rica
Escuela de Ingeniería Electromecánica
Curso:: Máquinas Eléctricas para Mecatrónica
Curso
Profesor:: Ing
Profesor
Ing.. Greivin Barahona Guzmán

TEORIA ELECTRICA DEL MAGNETISMO
Desde la más remota antigüedad se tenía conocimiento de que un
mineral, la magnetita (óxido ferroso-férrico), tenía la propiedad de
atraer al hierro. A esta propiedad se lellama magnetismo, e imanes a
los cuerpos que la poseen.
Gracias al conocimiento del imán natural (magnetita), pudo
construirse la brújula.
En el caso de los imanes naturales, o de los cuerpos imantados, la
corriente que origina el magnetismo es el conjunto de todas las
corrientes elementales que son los electrones girando alrededor de
sus núcleos.
En la mayoría de las sustancias, estos imaneselementales
“dominios” están desordenados, cada uno orientado en una
dirección del espacio, por lo que su resultante es nula, y no
presentan magnetismo.

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Imanes y materiales magnéticos.
Los imanes son sustancias que, por condición natural o adquirida,
tienen la propiedad de atraer el hierro.
La magnetita (Fe3O4) es un potente imán de color negro opaco. Sin
embargo, es posible imantar untrozo de hierro sometiéndolo a un
campo magnético creado por un imán o por una corriente eléctrica.
El hierro dulce (hierro con muy bajo contenido en carbono) se
convierte en imán artificial que pierde su magnetismo cuando deja
de estar en contacto con un primer imán. El acero imantado es un
imán artificial permanente porque sí conserva su magnetismo.

Imanes y materiales magnéticos.
Los cuerposcuyos dominios magnéticos NO son orientables (no
son fáciles de magnetizar) se llaman PARAMAGNETICOS.
Aquellos otros que resultan difícilmente o nada imantables, se
llaman DIAMAGNETICOS.
Existe un grupo de materiales (hierro, cobalto, níquel y compuestos
especiales) que son capaces de enlazar las líneas de flujo magnético.
Dado que el hierro es el primero que se descubrió con tal
comportamiento,estos materiales reciben el nombre de
FERROMAGNETICOS
Comportamiento frente a
un campo magnético de las
sustancias.
a)ferromagnéticos.
b)paramagnéticos
c)diamagnéticos.

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Campos magnéticos.
Se define el campo magnético como la región en la que se
ejerce sobre un cuerpo una fuerza magnética.
Se supone que esta región está recorrida por líneas de
fuerza imaginarias que no tiene inicioni fin y entre ellas
mismas se repelen, por lo tanto, nunca se cruzan entre sí.
Entre más espaciadas estén estas líneas de fuerza, menos
denso es el campo, por lo que el efecto magnético será
más débil.

Imán natural y sus líneas de fuerza
Líneas de
fuerza

Líneas de
fuerza

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Comportamiento de los imanes

Flujo de campo magnético
La densidad de líneas de campo magnético se llamadensidad de
flujo.
El flujo se mide en webers y tiene símbolo Φ. La densidad de este se
mide en teslas (B):

B=

Φ
A

B=teslas (T), Φ= weber (Wb), A =Área (m2)

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Permeabilidad
La permeabilidad (μ) de un material es la medida de la facilidad con
que se establecen líneas de flujo magnético en él.
Gráfica del libro: Introducción al Análisis de
Circuitos, Autor: Boylestad, RobertPermeabilidad Relativa
Normalmente la permeabilidad magnética de un material lo expresan
los fabricantes a partir del concepto de permeabilidad relativa.
Donde la permeabilidad relativa de un material es la relación de la
permeabilidad propia del material entre la permeabilidad del espacio
vació.
µ

µr =

µo

µ r = Permeabilidad relativa
µ = Permeabilidad material
•La permeabilidad de un espacio libre μ0(el vacío) es:

 Wb 
 A ⋅ m 

µ 0 = 4π ×10 −7 

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Reluctancia
La reluctancia de un material es la oposición al
establecimiento de líneas de campo magnético en un
material, también se podría ver como la resistencia al
paso de líneas de flujo magnético y se determina por
medio de la ecuación:
(rels,
rels, o At/Wb)

R=

l
µA

L = Longitud
A = Área

Intensidad de campo magnético...