Magnetismo
El magnetismo (del latín magnes, -ētis, imán) es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente comoel níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influídos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
El campo magnético es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q, que se desplaza a una velocidad , sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto ala velocidad v como al campo B. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente igualdad.
Ley de Lenz
Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce".
La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es unaconsecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).B= Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).S = Superficie del conductor.α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:En este caso la Ley de Faraday afirma que la Vε inducido en cada instante tiene por valor:Vε El valor negativo de la expresión anterior indica que el Vε se opone a la variación del flujo que laproduce. Este signo corresponde a la ley de Lenz.Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834
Ley de faraday
La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamenteproporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:1
En resumen: "La cantidad de sustancia que se oxida o se reduce en los electrodos de una cuba electrolítica es proporcional a la cantidad de electricidad depositada"Donde es el campo eléctrico, es el elemento infinitesimal del contorno C, es la densidad de campomagnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de están dadas por la regla de la mano derecha.La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.Por medio del teorema de Stokes puede obtenerse una forma diferencial de esta ley:Ésta es una de lasecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes del electromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando así al electromagnetismo.En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la fórmula anterior se transforma en:Donde Vε es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporaldel flujo magnético Φ. La dirección voltaje inducido(el signo negativo en la fórmula) se debe a la ley de Lenz.
El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos...
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