Eletricidad

[ELECTROMAGNETISMO] Carlos Jimenez

ELECTROMAGNETISMO
EFECTO OERSTED En 1819 Hans Christian Oersted descubrió la relación existente entre la electricidad y el magnetismo. Oersted de una forma casual, mientras hacía algunas demostraciones, observó las desviaciones que sufría la aguja de una brújula cuando se encontraba cerca a un conductor por el cual circulaba una corriente eléctrica. REGLA DELA MANO DERECHA
Dedo pulgar coincide con el sentido de la corriente

Dedos coinciden con las líneas del campo magnético

LEY DE BIOT-SAVART Esta ley fue definida, por los físicos franceses JeanBaptiste Biot (1774-1862) y Félix Savart (1791-1841). La ley de Biot-Savart permite calcular el campo magnético producido por un conductor con corriente de intensidad I en un punto P distante r dedicho conductor. Campo magnético creado por una corriente rectilínea Al realizar la experiencia de Oersted con la ayuda de limaduras de hierro dispuestas sobre una cartulina perpendicular al hilo conductor rectilíneo, se puede observar que éstas se orientan de tal manera que forman circunferencias concéntricas que rodean al hilo, representando las líneas de fuerza del campo magnético. El campomagnético en un punto P determinado es tangente a la circunferencia y su sentido puede determinarse mediante la conocida: “Regla de la mano derecha”

La inducción magnética (B) producida por una corriente eléctrica que circula por un conductor rectilíneo de gran longitud, a una distancia "r" del conductor es directamente proporcional a la intensidad de corriente e inversamente proporcional a ladistancia.

µo: permeabilidad magnética del vacío= 4π·10 T·m/A I: se expresa en ampere (A) r: se expresa en metros (m) B: se expresa en tesla (T) Un conductor es considerado de gran longitud cuando du longitud es muy grande respecto a la distancia “r”. Ejemplo: ¿A qué distancia de un conductor rectilíneo de gran longitud por el cual circula una corriente de intensidad 20 A, la inducción magnética es 8μT? Datos: I = 20 A; B = 8 μT =8·10 T En la ecuación: Finalmente: r = 0,5 m Cuando el conductor no es de gran longitud, la inducción magnética (B) a una distancia "r" del conductor es:
-6

-7

I r
x

r

P

.
B

r

B
P

α θ

Corriente ingresando al plano

Corriente saliendo del plano

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[ELECTROMAGNETISMO] Carlos Jimenez
ESPIRA CIRCULARCuando una corriente eléctrica (I) circula por una espira circular de radio "R" se genera una campo magnético alrededor del conductor.
P h Líneas del campo magnético

ELECTROIMANES Son un tipo de imanes formados por un núcleo y una bobina por la cual circula una corriente eléctrica creando un campo magnético, el mismo que desaparece cuando cesa la corriente eléctrica.

Corriente eléctrica

Lainducción “B” en el punto P, a una altura “h” del centro de la espira circular de radio “R” es:

La inducción magnética en el interior del electroimán es: B = μo μr nI Donde:

La inducción magnética en el centro de la espira circular se determina reemplazando en la ecuación anterior: h = 0; luego se obtiene:

μr: permeabilidad relativa del núcleo. I: intensidad de corriente (A) B: inducciónmagnética (T) El extremo por donde salen las líneas del campo magnético es el polo norte y el extremo por donde ingresan las líneas es el polo sur. Ejemplo: Se tiene los siguientes electroimanes A y B, determina si se ataren o repelen mutuamente. i

I: se expresa en ampere (A); h y R: se expresan en metros (m); B: se expresa en tesla (T) -7 µo: permeabilidad magnética del vacío= 4π·10 T·m/ABOBINA O SOLENOIDE Es un arrollamiento de forma cilíndrica hecha con un hilo conductor por el cual circula corriente eléctrica con el fin de generar un campo magnético; cuando éste campo es intenso la bobina actúa como un imán.
Líneas del campo magnético

i
Electroimán “A” Electroimán “B”

I
La inducción magnética en el centro de la bobina es: Bcentro = μo n I

Al aplicar la regla de la...