Ingeniero

Unidad I
1.

Principios y fundamentos de
máquinas eléctricas.

1.1.

Estudio del campo magnético.

1.2.

Análisis de circuitos magnéticos.

1.3.

Análisis de excitación en CA y CD.
Conexiones.

1.4.

Principio motor- generador.

BIBLIOGRAFÍA

-Stephen J. Chapman, Máquinas Eléctricas, Ed. McGraw-Hill.
Irving L. Kosow, Máquinas Eléctricas y Transformadores, Ed.Prentice-Hall.
-An Introduction to Electrical Machines And Transformers, Ed. WILEY.
-Stephen J. Chapman, Máquinas Eléctricas, Ed. McGraw-Hill
Irving L. Kosow, Máquinas Eléctricas y Transformadores, Ed. Prentice-Hall
-Charles Kingsley, A. Ernest Fitzgerald, Stephen Umans, Máquinas
Eléctricas, Ed. Mc. Graw Hill
-Gordon L. Slemon, Electric Machines And Drives, Ed. Addison Wesley
Longman.

Ley deFaraday-Henry
A principios de la década de 1830, Faraday en
Inglaterra y J. Henry en U.S.A., descubrieron de
forma independiente, que un campo magnético
induce una corriente en un conductor, siempre que
el campo magnético sea variable. Las fuerzas
electromotrices y las corrientes causadas por los
campos magnéticos, se llaman FMM inducidas y
corrientes inducidas. Al proceso se le denominainducción magnética.

Experimento 1

Variación de flujo
magnético  inducción

Experimento 2
Variación de
corriente  inducción

Enunciado de la ley de Faraday-Henry

La ley de Faraday establece que cada que el flujo
dentro de una bobina cambie, un voltaje es
inducido en sus terminales . La magnitud del
voltaje depende de cuan rápido esté cambiando el
flujo: Si es grande la relaciónde cambio, será
grande el voltaje inducido. La magnitud también
depende directamente del numero de espiras de
la bobina. Entonces, la ecuación para el voltaje es

EN




La polaridad del voltaje inducido depende también
de la dirección del flujo, y si está creciendo o
decreciendo dentro de la bobina

Ley de Faraday-Henry
De la ecuación anterior. La relación de cambio de
flujodentro de la bobina está dada por:

 E

Wb / s
 N

Por ejemplo, si el voltaje inducido en una bobina
de 600 espiras es igual a 12 V, entonces la
rapidez de cambio del flujo ΔΦ⁄ΔΤ, es

 E 12
 
 0.02 Wb / s
 N 600

Ley de Faraday-Henry

Hay varias formas en las cuales el flujo se puede
hacer cambiar en una bobina de las cuales
trataremos tres maneras de hacerlo

-Conectando y desconectando el voltaje
aplicado en un circuito magnético. El flujo en
todo el circuito magnético incrementa
inmediatamente después de que se da la
energización, y decrece cuando se da la
desenergización.
- Cambiando la reluctancia del circuito
magnético que contiene la bobina. La
reluctancia es la “resistencia” al flujo de la
trayectoria magnética.
- Moviendo un imánpermanente cerca a una
bobina.

La fuerza magnetomotriz (FMM) es la fuerza
generada por la cual se produce un campo
magnético. La FMM creada cuando una corriente
fluye a través de una bobina es proporcional a la
corriente I y al número de espiras N de la bobina.
La corriente inducida se debe al movimiento
relativo entre el imán y la espira.

FMM  NI

Por ejemplo, si la corriente es iguala 2 A y la
bobina tiene 300 espiras, entonces

F M M  2 x3 0 0  6 0 0 a m p e rio s - vuelta (6 0 0 A )

Nota: Aún cuando la unidad en el SI de unidades para la FMM es el
amperio (A) algunos textos continúan la forma amperios-vuelta (Av).

Producción de fuerza inducida en un alambre
Un segundo efecto importante de un campo
magnético sobre sus alrededores es el que induce
una fuerzasobre un alambre conductor que porta
corriente y se encuentra dentro del campo.
El concepto básico se ilustra en la siguiente figura,
que muestra un conductor dentro de un campo
magnético uniforme de densidad de flujo B, y que
apunta hacia adentro de la pagina. El conductor
mide l metros y porta una corriente de i amperes.

La fuerza inducida sobre el conductor esta dada
por:
I =...