Mecatronica

1.1 Estudio del campo magnético

La ley de Ampere
La ley de Ampere, llamada así en honor de quién, en 1825, creo las fundaciones teóricas del electromagnetismo, implica la descripción básica de la relación existente entre la electricidad y el magnetismo, desarrollada a través de afirmaciones cuantitativas sobre la relación de un campo magnético con la corriente eléctrica o las variaciones delos campos eléctricos que lo producen.
Campo Magnético en Bobinas. Factores de los Cuales Depende
Un conductor enrollado en forma de hélice. Se denomina bobina o solenoide y se utiliza para producir un campo magnético intenso y uniforme en una pequeña región del espacio. Juega un papel en magnetismo análogo al que jugaba el condensador de placas paralelas con objeto de proporcionar un campoelectrostático uniforme e intenso entre sus placas.
Magnetismo
Los imanes naturales o artificiales (como los electroimanes), al igual que los campos magnéticos generados por ellos u otros cuerpos, como la Tierra, son objeto de estudio del magnetismo.
Por otra parte, también se conoce con el nombre de magnetismo al conjunto de propiedades que poseen los imanes. Estos cuerpos se encuentran en estadonatural en algunas piedras denominadas magnetitas. Estas piedras pueden magnetizar a algunos cuerpos (especialmente de hierro), al colocarlos en contacto con ellos durante tiempos prolongados.
El campo magnético terrestre.
Hace mucho tiempo se considera como un imán la tierra, debido a que en su núcleo hay hierro. DATO: el acero se imanta con mayor facilidad que el hierro, pero su efecto es másduradero. A causa del campo magnético terrestre, un imán que gire libremente se alineara en dirección norte -sur.
Fuerzas Magnéticas
El movimiento de un imán puede producir una corriente eléctrica. Si la corriente eléctrica crea un campo magnético, en forma inversa, el campo magnético puede producir una corriente inducida. Es el principio de la inducción electromagnética de Michael Faraday.Magnetismo inducido
Si tocáramos limadura de hierro con una barra de hierro dulce, naturalmente que no las atraerá, puesto que no es un imán.
Pero si se repite la experiencia manteniendo un imán cerca de la barra de hierro dulce; esta, ahora las atrae. La sola presencia de un imán la ha inducido a transformarse en imán. Se descubre así otro medio para imanar hierro: la imanación por inducción. Elimán se llama inductor, y el trozo de hierro, inducido. Si se aleja el inductor, vemos que del inducido se desprende las limaduras: ha dejado de ser imán. La imanación inducida, dura en el hierro mientras el inductor esta cerca.
1.2 Análisis de circuitos magnéticos
LEYES FUNDAMENTALES DE CIRCUITOS MAGNÉTICOS
Ley de Ampere: Es la ley básica que rige la producción de campo magnético por medio deuna corriente.
Donde H: Intensidad de campo producida.
Para entender mejor el significado de la ecuación anterior es útil aplicarla al ejemplo en que un núcleo de hierro u otro material ferromagnético, tiene un bobinado de alambre de N vueltas en torno a una columna del núcleo.
Por lo tanto todo el campo magnético producido por la corriente permanecerá esencialmente dentro del núcleo,
de talmodo que el recorrido de integración de la ley de Ampere será. La corriente que pasa dentro del recorrido de integración puesto que la bobina abraza el recorrido de
integración N veces,
mientras conduce la corriente i. La ley de amper se vuelve entonces H * lc = N * i Por consiguiente la magnitud de intensidad de campo magnético en el núcleo, debido a la corriente aplicada es
H = (N * i) / lcDensidad de campo magnético
La densidad de flujo magnético producido en un material está dada, por el producto de dos terminos. Su
relación es la siguiente: B =_m_* H
Donde: H: Intensidad de campo magnético: que representa el esfuerzo que ejerce la corriente para establecer
un campo magnético. Su unidad es (Amper* vuelta) / metro (A*V/m)
m : Permeabilidad magnética del material: que...