Conocemos una concepción elemental, el circuito magnético configura un electroimán , que al excitarlo con la corriente i “atrae” al trozo de material ferromagnético el cual arrastra la masa M realizando un trabajo. Pero miremos ahora esta situación con el enfoque de las energías que cambian.
UNIDAD 1 CIRCUITOS MAGNÉTICOS
VIDEO
MATERIALES MAGNÉTICOS Y SUS PROPIEDADES
El campo magnético produce una fuerza sobre otras cargas o corrientes en movimiento, la naturaleza de ésta fuerza puede ser de atracción o repulsión, es por eso que los materiales reaccionan al ser expuestos a un campo magnético externo.
Todos sabemos que un imán puede atraer o repeler algunos objetos tales como los metales, pero ¿Por qué se produce dicho fenómeno?
MATERIALES DIAMAGNÉTICOS: Son aquellos que entre sus átomos existe una estructura magnética simétrica y no poseen momentos magnéticos permanentes (los momentos magnéticos producidos por un átomo anulan los momentos magnéticos producidos por otro átomo en el mismo material).
DIAMAGNETICOS:
MATERIALES FERROMAGNÉTICOS:
Estos elementos poseen capas «d» incompletas y además tienen alineados su Spin con los átomos adyacentes, sin un campo magnético externo B aplicado; esto ocurre en un volumen de cierta magnitud que se llama »Dominio».
FERROMAGNETICOS:
MATERIALES PARAMAGNÉTICOS.
Ésta propiedad existe en átomos que poseen una estructura electrónica no equilibrada (valencia o capas internas incompletas) y por lo tanto poseen un momento magnético propio, aunque débil.
PARAMAGNETICOS:
Recordemos que un campo magnético es producido por cargas en movimiento o una corriente eléctrica que actúa cercano a un material magnetizable como una bobina.
1.2 LEYES DEL ELECTROMAGNETISMO
VIDEO DE LEYES DE ELECTROMAGNETISMO
LEY DE BIOT SAVART: Ley básica que nos dice que «Un conductor que porte corriente en presencia de un campo magnético experimenta una fuerza inducida sobre el «(ésta es la base del funcionamiento del motor)»
LEY DE FARADAY: EN1831, Michael Faraday descubrió que se produce un voltaje debido al movimiento relativo entre un campo magnético y un conductor.
LEY DE AMPERE: Es ley básica que gobierna la producción de un campo magnético por medio de una corriente eléctrica, en un conductor ó una bobina.
CIRCUITOS MAGNETICOS
1.1 CONVERSIÓN DE ENERGÍA ELECTROMECÁNICA
GENERADOR ELEMENTAL
¿Que sucede si en un cierto intervalo de tiempo elemental incrementamos la corriente i?.
Pero nuestros conocimientos ya adquiridos nos permiten escribir, llamado F a la fuerza sobre la masa M .
dEme = Fdx
dEe = Nidφ
La masa M se mueve hacia la izquierda, desarrollando entonces un trabajo mecánico. Pero entonces hemos logrado transferir (convertir) energía eléctrica en mecánica.
EL MODELO BÁSICO DE CONVERSIÓN DE ENERGÍA.
Sistema con Excitación Simple.
un trozo de material ferromagnético el cual puede moverse en la dimensión x arrastrando una cierta masa M.
Consideremos el dispositivo elemental de la figura compuesto por un circuito
magnético fijo (L1),
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CIRCUITO SERIE DE RELUCTANCIAS
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El flujo de cualquier reluctancia en una conexión serie es el mismo.
La reluctancia total de un conjunto de reluctancias en serie es igual a la suma de las reluctancias conectadas.
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1.4 CIRCUITOS MAGNETICOS
El llamado acero eléctrico es un material cuya permeabilidad magnética es excepcionalmente alta y por tanto apropiado para la fabricación de núcleos.
Un circuito magnético sencillo es un anillo o toro hecho de material ferromagnético envuelto por un arrollamiento por el cual circula una corriente eléctrica. Esta última crea un flujo magnético en el anillo cuyo valor viene dado por:
ara su fabricación se utilizan materiales ferromagnéticos, pues éstos tienen una permeabilidad magnética mucho más alta que el aire o el espacio vacío y por tanto el campo magnético tiende a confinarse dentro del material, llamado núcleo.
Se denomina circuito magnético a un dispositivo en el cual las líneas de fuerza del campo magnético se hallan canalizadas trazando un camino cerrado.
Subtema
PROBLEMAS DE CIRCUITOS MAGNÉTICOS:
CLASES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS:
Heterogéneos: varias sustancias, distintas secciones o inducciones, o coincidencia de estas condiciones.
Homogéneos: una sola sustancia, sección uniforme y sometido a igual inducción en todo su recorrido
PRINCIPIO DE REVERSIBILIDAD
MOTOR: Conversión de energía eléctrica en energía mecánica
pueden funcionar como motor o como generador
Todas las máquinas eléctricas rotativas son reversibles.
GENERADOR: conversión de energía mecánica en energía eléctrica
