Circuitos magnéticos Inducción electromagnética y principios de Lenz Ley de Faraday

1. * Cálculos y circuitos magnéticos.
* Inducción electromagnética y principios de
Lenz
* Ley de Faraday
Por:
- Dender Centeno Yandry Joel
- Flores Macías Jonnathan Efrén
- Pico Mina Guillermo Javier
- Quijije Franco Yandri Lenin

2. INTRODUCCIÓN
En la práctica de la
Tecnología superior en
electricidad e ingeniería
eléctrica son
innumerables los
equipos que emplean
materiales
ferromagnéticos para
intensificar el flujo
magnético, en una
determinada región del
espacio.
Entre tales equipos
se pueden
mencionar los
motores y
generadores,
transformadores,
instrumentos de
medición, y diversos
dispositivos de
protección.
De aquí que
sea muy
importante
estudiar los
métodos de
cálculo de los
circuitos
magnéticos.

3. Cálculos y circuitos magnéticos
Se denomina circuito magnético a
un dispositivo en el cual las líneas
de fuerza del campo magnético se
hallan canalizadas trazando un
camino cerrado.
Para 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
Un circuito magnético sencillo es
un anillo o toro hecho de material
ferromagnético envuelto por un
arrollamiento por el cual circula
una corriente eléctrica.
Φ =
ℱ
ℛ

4. Cálculos y circuitos magnéticos
Φ =
ℱ
ℛ
Donde es el flujo magnético, es la
fuerza magnetomotriz, definida
como el producto del número de
espiras N por la corriente I ( F=NI )
y 𝓡 es la reluctancia, la cual se
puede calcular por
ℛ =
𝑙 𝑐
𝜇𝐴 𝑐
Donde 𝒍 𝒄 es la longitud del circuito,
𝝁 representa la permeabilidad
magnética del material, y 𝑨 𝒄 el
Área de la sección del circuito
(sección del núcleo magnético,
perpendicular al flujo)

5. Cálculos y circuitos magnéticos
Estructura de un circuito magnético simple

6. Inducción electromagnética.
Es el fenómeno que origina la producción de una
fuerza electromotriz (f.e.m. o tensión) en un medio o
cuerpo expuesto a un campo magnético variable
Es cuando la energía de un campo electromagnético es
transferida a un cuerpo expuesto dentro de su radio.
Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor y
es parte de un circuito cerrado, se produce una
corriente inducida.

7. Principios de Lenz
La ley de Lenz es asociada al área electromagnética, ya
que su planteamiento se basa en la relación de cambios
o tensiones producidas por las variaciones en la
propiedad del flujo magnético
a partir de que estas variaciones se presenten en un
sentido contrario al flujo que las produce
la fuerza electromotriz (o el sentido de la corriente),
generada es tal, que sus consecuencias magnéticas se
oponen o repelen a la variación del flujo del campo
magnético donde es producida.

8. Principios de Lenz

9. EJERCICIO
Una varilla metálica de 25 cm de longitud se desliza, paralelamente a sí misma, sobre un circuito en U, con una
velocidad de 16 m/s, hacia la izquierda, en el seno de un campo magnético de 0,2 T, perpendicular al plano en
que se produce el desplazamiento, como indica la figura. Si la resistencia del circuito es de 4 Ω, determina la
fuerza electromotriz inducida y las fuerzas que actúan sobre la varilla para mantener constante la velocidad.
Datos:
B=0,2T
L=25CM=25/100=0.25M
V=16m/s
E=
r=4Ω
La f e m inducida es: e=b*l*v=0,2t*0,25m*16m/s=0,8v
La intensidad que recorre el circuito es:
i=e/r=0,8v/4 Ω=0,2A
El sentido de la corriente (Ley de Lenz) es el de las agujas del reloj.
Sobre la barra actúa una fuerza magnética que tiende a frenarla, de la misma dirección y sentido contrario al
de la velocidad. Para mantener el movimiento habrá que aplicar una fuerza igual y de sentido contrario:
f=I*L*B=0,2A*0,25M*0,2T=0,01N
Principios de Lenz

10. Ley de Faraday
•“La tensión inducida en un circuito cerrado es
directamente proporcional a la razón de
cambio en el tiempo del flujo magnético que
atraviesa una superficie cualquiera con el
circuito mismo como borde”.
Michel Faraday
sostiene que:
•Para entender esto cabalmente, hará falta
revisar el experimento de Faraday: una batería
aportaba corriente a una bobina pequeña,
creando un campo magnético a través de las
espiras de la bobina
De otra
manera

12. Establece que la tensión inducida en un circuito cerrado es directamente proporcional a la
rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie
cualquiera con el circuito como borde.
Donde:
•
𝐸
Es el campo eléctrico,
•
𝒹𝓁
Es el elemento infinitesimal de longitud del circuito representado por el contorno C,
•
𝐵
Es el campo magnético,
• 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.
Ley de Faraday

14. GRACIAS…