El documento describe varios tipos de dispositivos que usan electroimanes. Explica que un electroimán es un imán que produce un campo magnético mediante una corriente eléctrica y que fue inventado por William Sturgeon en 1825. Luego detalla algunas aplicaciones de los electroimanes, como en motores eléctricos, frenos de automóviles y trenes de levitación magnética.

1. ESCUELA NORMAL SUPERIOR
DE IBAGUÉ
MARIA FERNANDA ZARTA AYA
CODIGO N° 43
GRADO 11_2
MATERIA
FISICA
DOCENTE
ALBERTO BENAVIDES
IBAGUÉ
TOLIMA
2012

2. EL ELECTROIMÁN
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo
magnético se produce mediante el flujo de
una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto
cesa dicha corriente. En 1819, el físico danés Hans
Christian Orsted descubrió que una corriente eléctrica
que circula por un conductor produce un efecto
magnético que puede ser detectado con la ayuda de
una brújula. Basado en sus observaciones, el
electricista británico William Sturgeon inventó el
electroimán en 1825.

3. El primer electroimán era un
trozo de hierro con forma de
herradura envuelto por una
bobina enrollada sobre él.
Sturgeon demostró su potencia
levantando 4 kg con un trozo
de hierro de 200 g envuelto en
cables por los que hizo circular
la corriente de una batería.
Sturgeon podía regular su
electroimán, lo que supuso el
principio del uso de la energía
eléctrica en máquinas útiles y
controlables, estableciendo los
cimientos para las
comunicaciones electrónicas a
gran escala.

4. DISPOSITIVOS QUE USAN
ELECTROIMANES
Los electroimanes se usan en muchas situaciones en
las que se necesita un campo magnético variable
rápida o fácilmente. Muchas de estas aplicaciones
implican la deflexión de haces de partículas cargadas,
como en los casos del tubo de rayos catódicos y el
espectrómetro de masa.
Los electroimanes son los componentes esenciales de
muchos interruptores, siendo usados en los frenos y
embragues electromagnéticos de los automóviles.

5. En algunos tranvías, los frenos
electromagnéticos se adhieren
directamente a los rieles. Se
usan electroimanes muy
potentes en grúas para levantar
pesados bloques de hierro y
acero, y para separar
magnéticamente metales
en chatarrerías y centros de
reciclaje. Los trenes de
levitación magnética usan
poderosos electroimanes para
flotar sin tocar la pista. Algunos
trenes usan fuerzas atractivas,
mientras otros emplean fuerzas
repulsivas.

6. Los electroimanes se
usan en los motores
eléctricos rotatorios para
producir un campo
magnético rotatorio y en
los motores lineales para
producir un campo
magnético itinerante que
impulse la armadura.
Aunque la plata es el
mejor conductor de la
electricidad, el cobre es
usado más a menudo
debido a su relativo bajo
costo, y a veces se
emplea aluminio para
reducir el peso.

7. FUERZA SOBRE LOS
MATERIALES FERRO
MAGNÉTICOS
Calcular la fuerza sobre
materiales ferro
magnéticos es, en general,
bastante complejo. Esto se
debe a las líneas de campo de
contorno y a las complejas
geometrías. Puede simularse
usando análisis de elementos
finitos. Sin embargo, es
posible estimar la fuerza
máxima bajo condiciones
específicas. Si el campo
magnético está confinado
dentro de un material de alta
permeabilidad, como es el
caso de ciertas aleaciones de
acero.

8. EFECTO HALL
Es un conductor por el que
circula una corriente, en
presencia de un campo
magnético perpendicular al
movimiento de las cargas,
aparece una separación de
cargas que da lugar a un
campo eléctrico en el interior
del conductor, perpendicular al
movimiento de las cargas y al
campo magnético aplicado. A
este campo magnético se le
denomina campo Hall.
Llamado efecto Hall en honor
a su descubridor Edwin
Herbert Hall.

9. Diagrama del efecto Hall, mostrando el flujo
de electrones.(en vez de la corriente
convencional).
Leyenda:
1. Electrones
2. Sensor o sonda Hall
3. Imanes
4. Campo magnético
5. Fuente de energía
DESCRIPCIÓN
En la imagen A, una carga negativa aparece
en el borde superior del sensor Hall
(simbolizada con el color azul), y una positiva
en el borde inferior (color rojo). En B y C, el
campo eléctrico o el magnético están
invertidos, causando que la polaridad se
invierta. Invertir tanto la corriente como el
campo magnético (imagen D) causa que la
sonda asuma de nuevo una carga negativa en
la esquina superior.

10. TRANSFORMADOR
Se denomina transformador a
un dispositivo eléctrico que
permite aumentar o disminuir
la tensión en un circuito
eléctrico de corriente alterna,
manteniendo la potencia.
La potencia que ingresa al
equipo, en el caso de un
transformador ideal (esto es,
sin pérdidas), es igual a la
que se obtiene a la salida.
Las máquinas reales
presentan un pequeño
porcentaje de pérdidas,
dependiendo de su diseño,
tamaño, etc.