(Conceptos previos: Física 1: velocidad, fuerza, torque, álgebra vectorial.)
Campo:
Distribución de una magnitud en el espacio.
Puede ser campo vectorial o escalar.
El campo define el valor y la dirección de una magnitud en cada punto del espacio.
Flujo de campo vectorial:
Magnitud escalar. Es la integral de un campo vectorial por una superficie en el espacio.
dA es un vector que tiene la magnitud del área de la superficie y su dirección es normal a la superficie.
Fuerza electromotriz:
Es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.
No es en realidad una fuerza, no se mide en Newtons
Se define como trabajo por unidad de carga:
Fuerza magnetomotriz:
Es aquella capaz de producir un flujo magnético entre dos puntos de un circuito magnético
N: número de espiras
I: Corriente
Analogía entre circuitos eléctricos y magnéticos:
Campo Eléctrico
Es el campo de [la fuerza eléctrica sobre una carga eléctrica]. O sea es la distribución de la [fuerza por carga] en el espacio.
(conceptos previos: Física 2: Ley de coulomb)
Una carga eléctrica inmersa en un campo eléctrico experimentará una fuerza.
Campo Magnético
Análogamente al campo eléctrico, considerando una carga en movimiento se define campo magnético.
es el campo de [la fuerza magnética sobre una carga eléctrica en movimiento]
Fb: fuerza magnética// B: Campo magnético// v: velodidad
Campo magnético de una carga en movimiento
Una carga en movimiento genera un campo magnético
r: es un vector que va desde la carga a un punto P cualquiera en el espacio.
Campo magnético generado por una corriente
Campo magnético alrededor de un conductor
Campo magnético generado por una espira con corriente
Campo magnético por un solenoide
Fuerza magnética en un alambre portador de corriente
La corriente se genera al existir movimiento de cargas. Si hay cargas en movimientos y están en un campo magnético, existirá una fuerza magnética en las cargas. Por lo tanto existirá una fuerza en el alambre que porta las cargas.
N: cantidad de electrones
Vd: velocidad de deriva(velocidad promedio con que se mueven las cargas)
e: carga de un electrón
n:distribución de electrones por unidad de volumen
L: longitud del alambre
A: sección del alambre
I: corriente
B: campo magnético
Fb: Fuerza magnética
Una espira cerrada de corriente en un campo magnético experimentará un par.
Este es el concepto fundamental de los motores.
Corrientes paralelas:
Dos corrientes paralelas se atraen y dos corrientes antiparalelas se repelen.
Flujo magnético:
Es el producto de la superficie normal al campo magnético y su intensidad.
Ley de inducción de Faraday
Ley de Lenz: El flujo del campo magnético debido a la corriente de inducción se opone al CAMBIO de flujo que produce dicha corriente.
(La corriente solo se produce en circuitos conductores cerrados)
En un circuito la fuerza electromotriz inducida es igual a la rapidez con que el flujo magnético a través de este circuito cambia con el tiempo
En una espira cerrada la fem genera una corriente
Inductancia
Se define inductancia L a la rapidez del cambio de la corriente con la fuerza electromotriz inducida.
Si por un solenoide pasamos una corriente, se generará un campo magnético y a su vez un flujo magnético en cada espira del solenoide.
Si la corriente varía, variará el flujo.
Según la ley de lenz la inductancia deberá oponerse al cambio de flujo, generará una fuerza electromotriz que debe oponerse a ese cambio.
Inductancia con corriente alterna:
Para que una inductancia sea atravesada por una corriente alterna debe existir una tensión igual y opuesta a la fem de autoinducción
La corriente atrasa 90º respecto a la tensión aplicada en una inductancia
(conceptos previos: Representación de funciones senoidales del tiempo por vectores y números complejos: fasores)
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Campo:
Distribución de una magnitud en el espacio.
Puede ser campo vectorial o escalar.
El campo define el valor y la dirección de una magnitud en cada punto del espacio.
Flujo de campo vectorial:
Magnitud escalar. Es la integral de un campo vectorial por una superficie en el espacio.
dA es un vector que tiene la magnitud del área de la superficie y su dirección es normal a la superficie.
Fuerza electromotriz:
Es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.
No es en realidad una fuerza, no se mide en Newtons
Se define como trabajo por unidad de carga:
Fuerza magnetomotriz:
Es aquella capaz de producir un flujo magnético entre dos puntos de un circuito magnético
N: número de espiras
I: Corriente
Analogía entre circuitos eléctricos y magnéticos:
Campo Eléctrico
Es el campo de [la fuerza eléctrica sobre una carga eléctrica]. O sea es la distribución de la [fuerza por carga] en el espacio.
(conceptos previos: Física 2: Ley de coulomb)
Una carga eléctrica inmersa en un campo eléctrico experimentará una fuerza.
Campo Magnético
Análogamente al campo eléctrico, considerando una carga en movimiento se define campo magnético.
es el campo de [la fuerza magnética sobre una carga eléctrica en movimiento]
Fb: fuerza magnética// B: Campo magnético// v: velodidad
Campo magnético de una carga en movimiento
Una carga en movimiento genera un campo magnético
r: es un vector que va desde la carga a un punto P cualquiera en el espacio.
Campo magnético generado por una corriente
Campo magnético alrededor de un conductor
Campo magnético generado por una espira con corriente
Campo magnético por un solenoide
Fuerza magnética en un alambre portador de corriente
La corriente se genera al existir movimiento de cargas. Si hay cargas en movimientos y están en un campo magnético, existirá una fuerza magnética en las cargas. Por lo tanto existirá una fuerza en el alambre que porta las cargas.
N: cantidad de electrones
Vd: velocidad de deriva(velocidad promedio con que se mueven las cargas)
e: carga de un electrón
n:distribución de electrones por unidad de volumen
L: longitud del alambre
A: sección del alambre
I: corriente
B: campo magnético
Fb: Fuerza magnética
Una espira cerrada de corriente en un campo magnético experimentará un par.
Este es el concepto fundamental de los motores.
Corrientes paralelas:
Dos corrientes paralelas se atraen y dos corrientes antiparalelas se repelen.
Flujo magnético:
Es el producto de la superficie normal al campo magnético y su intensidad.
Ley de inducción de Faraday
Ley de Lenz: El flujo del campo magnético debido a la corriente de inducción se opone al CAMBIO de flujo que produce dicha corriente.
(La corriente solo se produce en circuitos conductores cerrados)
En un circuito la fuerza electromotriz inducida es igual a la rapidez con que el flujo magnético a través de este circuito cambia con el tiempo
En una espira cerrada la fem genera una corriente
Inductancia
Se define inductancia L a la rapidez del cambio de la corriente con la fuerza electromotriz inducida.
Si por un solenoide pasamos una corriente, se generará un campo magnético y a su vez un flujo magnético en cada espira del solenoide.
Si la corriente varía, variará el flujo.
Según la ley de lenz la inductancia deberá oponerse al cambio de flujo, generará una fuerza electromotriz que debe oponerse a ese cambio.
Inductancia con corriente alterna:
Para que una inductancia sea atravesada por una corriente alterna debe existir una tensión igual y opuesta a la fem de autoinducción
La corriente atrasa 90º respecto a la tensión aplicada en una inductancia
(conceptos previos: Representación de funciones senoidales del tiempo por vectores y números complejos: fasores)
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