Conceptos Y Leyes Fundamentales Del Electromagnetismo

Profesor: César Malo Roldán

Principios Básicos de la Electricidad

CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES DEL ELECTROMAGNETISMO


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contenidos Índice

1. Esquema conceptual

2. Magnetismo3. Polos magnéticos4. Campo magnético5. Experiencia de

Coulomb6. Permeabilidad mag

nética

7. Experiencia de Oersted y Ampère

8. Ley de Maxwell

9. Inducción magnética

10.Flujo de inducción

11.Campo magnético creado por un solenoide.

• Resumen de unidades


Esquema conceptualConceptos y leyes fundamentales del Electromagnetismo

IMAN NATURAL

Propiedades Físicas Corriente eléctrica

• Magnetismo

• Campo magnético

• Permeabilidad magnética

• Experiencia de Oersted y Ampere

• Ley de Maxwell

• Solenoide y magnetismo


Magnetismo (imanes)

• Tienen la propiedad de atraer limaduras de hierro o elementos con alto contenido en hierro.

• En la naturaleza, la magnetita, por ejemplo.

• Fenómenos magnéticos:

•Hierro dulce: imán transitorio.

•Acero: imán permanente

•Fragmentación del imán: propiedades originales de polos y campos.


Polos Magnéticos• Un grupo de

limaduras de hierro se acumulan en los extremos de un imán, quedando la parte central libre. A estos extremos se les denomina polos magnéticos.

• Cuando imanes acercamos sus polos puede ocurrir que:

• Los polos del mismo nombres se REPELAN

• Los polos de distinto nombre se ATRAIGAN

• Esto es debido a las FUERZAS MAGNÉTICAS


Campo Magnético• Al distribuir limaduras de hierro sobre un imán, forman unas líneas curvas a su alrededor. A estas líneas se les llama líneas magnéticas y a su conjunto flujo magnético.

• Este flujo magnético puede – de atracción

(N-S ó S-N) – ser repulsivo

(N-N ó S-S)


Campo Magnético


Experiencia de Coulomb

• La fuerza de repulsión es directamente proporcional al producto de las intensidades de sus polos (m1 x m2) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (d) entre ambos.

• K es una constante que depende del medio.

• Es independiente del tamaño.

221

d

mmKF


Permeabilidadmagnética (μ)

• Distinto comportamiento de los materiales dentro de un campo magnético:– A esta capacidad de

comportamiento se le llama Coeficiente de Permeabilidad (μ)

• Tres tipos:– Ferromagnético (μ >1):

concentra líneas de fuerza.– Paramagnéticos (μ =1): no

concentra líneas de fuerza.– Diamagnéticos (μ <1):

dispersan líneas de fuerza


Magnetismo y Electricidad

• Oersted comprobó que al paso de la corriente eléctrica se produce un campo magnético que desvía los imanes.

• Ampère observó las desviaciones de una aguja imantada al colocarla debajo de un conductor con corriente.

• El sentido de la desviación de la aguja en su polo N viene determinado por el sentido de la mano (corriente) y la desviación de la brújula (pulgar)


Ley de Maxwell

• “Una corriente rectilínea, crea un campo magnético circular en un plano perpendicular al conductor, cuyas líneas de fuerza denominadas líneas de inducción tienen el sentido de giro definido por la ley del sacacorchos. La corriente avanza cuando el campo gira hacia la derecha”

metro

amperio

d

IH


Inducción magnética

• La fuerza (F) con que un campo tiende a desplazar al conductor depende de la intensidad de la corriente ( I ), de la longitud del conductor sometido al campo magnético ( l ) y al propio campo magnético, cuantificado por el vector de inducción (B). (Laplace)

• Las variaciones del conductor con respecto al campo determinaran que el valor de la fuerza varíe con el ángulo (α) desplazado del conductor.

• Sigue las direcciones la regla de la mano izquierda.(Fleming)

senlIBF


Flujo de inducción

• Una superficie perpendicular a un campo magnético, el “flujo” ( Φ ) es el producto escalar del vector de inducción ( B ) por la superficie ( S ).

WebermTesla

SB

111 2


Campo magnético por un solenoide

• Al enrollar circularmente un conductor aislado formando una bobina, construimos un solenoide.

• Al pasar corriente crea campo magnético siendo el flujo que crea interiormente de Sur a Norte. El flujo aumenta con:– El número de espiras– La intensidad de la corriente– En su interior con un

material ferromagnético.


Campo magnético por un solenoide:

Ejemplo


Cuadro resumen de unidades empleadas

metroH

AmperioH

Intensidad

de campo magnético

ΦWeberΦFlujo magnético

βTeslaβInducción magnética

μ--μCoeficiente

de Permeabilidad

SímboloUnidadesFormulaSímboloMagnitud

lI

F

S

I

H

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