1. El documento describe los conceptos básicos de circuitos de corriente continua, incluyendo fuerza electromotriz, resistores en serie y paralelo, leyes de Kirchhoff, y circuitos RC. También cubre campos magnéticos, leyes de Faraday, inductancia y circuitos RL y LC.
2. Se definen conceptos como FEM, resistencia, corriente, voltaje, nodos y mallas. Se explican las leyes de Kirchhoff y cómo se comportan los resistores en serie y paralelo.
3. También se describen campos
El documento resume los principales descubrimientos de Hans Christian Ørsted y Michael Faraday relacionados con la inducción electromagnética. Ørsted descubrió en 1820 que una corriente eléctrica puede afectar una aguja imantada, mientras que Faraday descubrió en 1840 que un campo magnético variable puede inducir una corriente eléctrica. Faraday formuló la ley de inducción electromagnética, la cual establece que una fuerza electromotriz se induce en un circuito cuando el flujo magnético a través del circuito cambia
1) Un campo magnético variable puede inducir un fenómeno eléctrico en un circuito, como una corriente eléctrica. 2) Cuando se cierra un interruptor en un circuito primario, se induce una fem momentánea en un circuito secundario debido al cambio en el flujo magnético. 3) La ley de inducción de Faraday establece que la fem inducida es directamente proporcional al cambio en el flujo magnético a través de un circuito con el tiempo.
Este documento describe las ecuaciones de Maxwell para campos electromagnéticos variantes en el tiempo. Explica la ley de Faraday, que establece que un campo magnético variante induce un campo eléctrico, y la inducción electromagnética. También cubre temas como la fuerza electromotriz inducida en una espira estacionaria, un conductor en movimiento en un campo magnético, y el funcionamiento de transformadores e generadores electromagnéticos.
Este documento describe los elementos almacenadores de energía más comunes en circuitos eléctricos, el capacitor y el inductor. Explica que un capacitor almacena energía en un campo eléctrico cuando un voltaje está presente a través de él, mientras que un inductor almacena energía en un campo magnético cuando pasa una corriente a través de él. También define la capacitancia y la inductancia, y presenta fórmulas para calcular la carga, corriente, voltaje y energía almacenada en cada elemento.
El documento describe los efectos de una bobina en un circuito de corriente alterna. Una bobina produce un retraso en la corriente con respecto al voltaje debido al tiempo que le toma a los electrones recorrer las vueltas del alambre. Este retraso se calcula usando la reactancia e impedancia de la bobina, donde la corriente está 90° detrás del voltaje.
Este documento trata sobre las fuentes de campos magnéticos. Explica la ley de Biot-Savart, que establece la relación entre la corriente eléctrica y el campo magnético que produce. También cubre el campo magnético creado por una carga eléctrica en movimiento y diferentes configuraciones como alambres rectos, espiras y solenoides. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas leyes.
Este documento contiene 15 ejercicios resueltos sobre conceptos de electricidad y circuitos eléctricos. Los ejercicios cubren temas como corriente eléctrica, resistencia, voltaje, potencia y energía. Cada ejercicio presenta un problema, la solución paso a paso y la explicación del razonamiento involucrado.
Fuerzas y momentos de torsión magnéticos
Fuerza magnética en un conductor que transporta corriente
Alambre curvo en un campo B uniforme
Momento de torsión magnético en una espira que lleva corriente
Campo magnético en el plano de la espira
Campo magnético perpendicular al eje de una espira rectangular
Ley de Biot-Savart
Campo magnético de una espira circular
Fuerza magnética entre conductores paralelos
Ley de Ampére
Propiedades magnéticas de materiales
Permeabilidad magnética
Histéresis magnética de los materiales ferromagnéticos
Inductancia
Campo magnético en un solenoide
Autoinductancia
Autoinductancia línea de transmisión de conductores paralelos
Energía magnética
El documento resume los principales descubrimientos de Hans Christian Ørsted y Michael Faraday relacionados con la inducción electromagnética. Ørsted descubrió en 1820 que una corriente eléctrica puede afectar una aguja imantada, mientras que Faraday descubrió en 1840 que un campo magnético variable puede inducir una corriente eléctrica. Faraday formuló la ley de inducción electromagnética, la cual establece que una fuerza electromotriz se induce en un circuito cuando el flujo magnético a través del circuito cambia
1) Un campo magnético variable puede inducir un fenómeno eléctrico en un circuito, como una corriente eléctrica. 2) Cuando se cierra un interruptor en un circuito primario, se induce una fem momentánea en un circuito secundario debido al cambio en el flujo magnético. 3) La ley de inducción de Faraday establece que la fem inducida es directamente proporcional al cambio en el flujo magnético a través de un circuito con el tiempo.
Este documento describe las ecuaciones de Maxwell para campos electromagnéticos variantes en el tiempo. Explica la ley de Faraday, que establece que un campo magnético variante induce un campo eléctrico, y la inducción electromagnética. También cubre temas como la fuerza electromotriz inducida en una espira estacionaria, un conductor en movimiento en un campo magnético, y el funcionamiento de transformadores e generadores electromagnéticos.
Este documento describe los elementos almacenadores de energía más comunes en circuitos eléctricos, el capacitor y el inductor. Explica que un capacitor almacena energía en un campo eléctrico cuando un voltaje está presente a través de él, mientras que un inductor almacena energía en un campo magnético cuando pasa una corriente a través de él. También define la capacitancia y la inductancia, y presenta fórmulas para calcular la carga, corriente, voltaje y energía almacenada en cada elemento.
El documento describe los efectos de una bobina en un circuito de corriente alterna. Una bobina produce un retraso en la corriente con respecto al voltaje debido al tiempo que le toma a los electrones recorrer las vueltas del alambre. Este retraso se calcula usando la reactancia e impedancia de la bobina, donde la corriente está 90° detrás del voltaje.
Este documento trata sobre las fuentes de campos magnéticos. Explica la ley de Biot-Savart, que establece la relación entre la corriente eléctrica y el campo magnético que produce. También cubre el campo magnético creado por una carga eléctrica en movimiento y diferentes configuraciones como alambres rectos, espiras y solenoides. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas leyes.
Este documento contiene 15 ejercicios resueltos sobre conceptos de electricidad y circuitos eléctricos. Los ejercicios cubren temas como corriente eléctrica, resistencia, voltaje, potencia y energía. Cada ejercicio presenta un problema, la solución paso a paso y la explicación del razonamiento involucrado.
Fuerzas y momentos de torsión magnéticos
Fuerza magnética en un conductor que transporta corriente
Alambre curvo en un campo B uniforme
Momento de torsión magnético en una espira que lleva corriente
Campo magnético en el plano de la espira
Campo magnético perpendicular al eje de una espira rectangular
Ley de Biot-Savart
Campo magnético de una espira circular
Fuerza magnética entre conductores paralelos
Ley de Ampére
Propiedades magnéticas de materiales
Permeabilidad magnética
Histéresis magnética de los materiales ferromagnéticos
Inductancia
Campo magnético en un solenoide
Autoinductancia
Autoinductancia línea de transmisión de conductores paralelos
Energía magnética
Láminas para los estudiantes de ingeniería electromecánica que requieren conocer los detalles, fundamentos y el análisis de los circuitos eléctricos para emplearlos en los diferentes campos de aplicación ya sea en su formación profesional como en la práctica profesional.
El documento resume los elementos básicos de un circuito eléctrico, incluyendo componentes activos y pasivos como resistencias fijas, variables y dependientes. Explica conceptos clave como corriente, voltaje y efecto Joule, así como las leyes de Kirchhoff. También describe los diferentes tipos de resistencias comerciales y su código de colores.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos de circuitos eléctricos de corriente continua. Introduce los conceptos de circuito eléctrico, elementos de circuito como resistencias y fuentes, y la forma en que pueden conectarse en serie o en paralelo. Explica cómo calcular la corriente en un circuito simple y uno con resistencia interna en la fuente. Luego describe cómo calcular las resistencias equivalentes para elementos en serie y paralelo. Finalmente, introduce las transformaciones entre conexiones en triángulo y estrella, así como
Este documento presenta 11 problemas sobre campos magnéticos generados por corrientes eléctricas. Los problemas cubren temas como la aceleración de electrones y protones en campos magnéticos, el cálculo del campo magnético generado por alambres, espiras y láminas de corriente, y el movimiento de alambres cargados bajo la influencia de campos magnéticos. Se proporcionan detalles como magnitudes de corrientes, distancias, velocidades iniciales, y se piden los valores del campo magnético o la fuerza magn
Este documento describe conceptos de impedancia y admitancia en circuitos de corriente alterna. Explica que la impedancia es la oposición que presenta un elemento al paso de la corriente debido a una función de excitación senoidal. Define la impedancia como una cantidad compleja que depende tanto de la resistencia como de la reactancia de un elemento. También analiza circuitos en serie y cómo calcular la impedancia total mediante la suma de las impedancias individuales.
La Ley de Ohm establece que la corriente eléctrica que circula a través de un circuito es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito. Matemáticamente, esta relación se expresa como I=V/R, donde I es la corriente en amperios, V la tensión en voltios y R la resistencia en ohmios. La ley se ilustra aplicándola a un circuito simple con una batería y un resistor.
1) Una varilla conductora se mueve a través de un campo magnético, induciendo una fuerza electromotriz y una corriente eléctrica en la varilla.
2) Se calculan las fuerzas magnética y eléctrica actuando sobre los electrones, así como la fuerza electromotriz y la corriente inducida.
3) Se requiere aplicar una fuerza externa opuesta al movimiento para mantener la varilla en movimiento, absorbiendo una potencia de 10-7 W.
Este documento presenta las leyes de Ampere y Faraday sobre campos magnéticos. La ley de Ampere establece que la integral del campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada es igual a la corriente neta que atraviesa el área delimitada. La ley de Faraday establece que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la variación del flujo magnético a través del circuito con respecto al tiempo. También se explican conceptos como el flujo magnético, saturación magnética y la curva de histéres
Curso para electricistas idóneos clase 5 - módulo 1 - ing. e. uFUPEU ERSEP
El documento resume los principios fundamentales del electromagnetismo. Explica que una corriente eléctrica genera un campo magnético alrededor de un conductor según la ley de Ampere. También describe cómo se calcula la intensidad del campo magnético producido por diferentes configuraciones de conductores como alambres rectos, espiras circulares, bobinas planas y solenoides. Además, explica conceptos como la fuerza magnética sobre cargas en movimiento, la inducción electromagnética y su aplicación en transformadores eléctricos.
El documento presenta varios problemas relacionados con el electromagnetismo. Calcula campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas, fuerzas magnéticas sobre partículas cargadas y la inducción electromagnética. Los problemas cubren temas como campos magnéticos estáticos y variables, inducción en bobinas y circuitos, y la interacción entre campos eléctricos y magnéticos.
El documento trata sobre inducción electromagnética. Explica que una corriente eléctrica puede inducirse en un circuito mediante un campo magnético variable, según la ley de inducción de Faraday. También presenta la ley de Lenz, que establece que las corrientes inducidas se oponen a los cambios que las producen. Finalmente, resuelve varios problemas aplicando estas leyes.
El documento trata sobre la corriente eléctrica y los circuitos eléctricos. Explica que la corriente eléctrica es el desplazamiento de cargas eléctricas a través de un conductor y requiere de una diferencia de potencial entre los extremos del conductor. También define la intensidad de corriente como la cantidad de carga que atraviesa una sección del conductor por unidad de tiempo. Además, presenta la ley de Ohm, la cual establece que la intensidad de corriente es directamente proporcional a la diferencia de pot
Este documento presenta una guía sobre circuitos eléctricos en serie. Explica conceptos básicos como intensidad de corriente, tensión, resistencia eléctrica y sus unidades de medida. Describe que un circuito está en serie cuando los elementos comparten un extremo. Presenta ejemplos de circuitos en serie y cómo calcular la resistencia equivalente. También cubre el comportamiento de la intensidad en un circuito serie y cómo medir potencia eléctrica.
Este documento trata sobre impedancia y reactancia en circuitos eléctricos. Explica que la impedancia (Z) representa la oposición a la corriente alterna y se puede calcular como la raíz cuadrada de la suma de la resistencia al cuadrado y la reactancia al cuadrado. Luego define la reactancia como la oposición ofrecida por inductores y condensadores a la corriente alterna, y proporciona fórmulas para calcular la reactancia inductiva y capacitiva.
1) La corriente alterna se comporta como su nombre indica, con los electrones moviéndose primero en un sentido y luego en el opuesto de forma oscilatoria. 2) La corriente alterna puede transmitirse a grandes distancias elevando el voltaje para reducir pérdidas en los cables. 3) Los parámetros que caracterizan la señal de corriente alterna son la amplitud, la frecuencia y la fase inicial.
Ejercicios resueltos en corriente alternapanuchi003
Este documento explica conceptos básicos sobre corriente alterna, incluyendo cómo se comportan diferentes tipos de receptores, el uso de fasores para representar magnitudes variables en el tiempo, y la noción de impedancia. Introduce los conceptos de resistencia, reactancia inductiva y reactancia capacitiva, y explica que la oposición a la corriente en CA se denomina impedancia en lugar de resistencia.
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unadfachaparroa_13
El documento describe un experimento sobre inducción electromagnética. Explica que cuando un imán se mueve dentro de una bobina, se induce una corriente eléctrica en la bobina. El experimento conecta diferentes bobinas a un galvanómetro y mide la aguja del galvanómetro cuando un imán se mueve dentro y fuera de las bobinas. El objetivo es comprender cómo el número de espiras y la velocidad de movimiento afectan la corriente inducida.
Este documento presenta información sobre la ley de Ampere, el solenoide, el campo magnético y la ley de Faraday. Incluye definiciones de fuerza magnética sobre un conductor, campo magnético de un alambre largo, campo magnético en una espira y dentro de un solenoide, así como la inducción de corriente eléctrica. El documento contiene ejemplos numéricos para ilustrar los conceptos.
Fuerza electromotriz y circuitos de corriente alternaVanessa Delgado
El documento describe los conceptos fundamentales de la fuerza electromotriz y las ecuaciones de Maxwell. 1) La fuerza electromotriz es la energía que suministra corriente eléctrica y puede provenir de fuentes directas o de inducción electromagnética. 2) Las leyes de Faraday y Lenz describen cómo se induce una fuerza electromotriz en un circuito debido a cambios en un campo magnético. 3) Las ecuaciones de Maxwell relacionan los campos eléctricos, magnéticos y las cargas eléctricas.
Fuerza electromotriz inducida; Ley de Faraday y Lenz Inductancia o autoinductancia mutua Oscilaciones eléctricas
o Circuito RLC
o Circuito LC
o Circuito RL
El documento describe los principios físicos detrás de los campos magnéticos creados por corrientes eléctricas. Explica que de acuerdo con la ley de Biot-Savart, una carga eléctrica en movimiento o una corriente eléctrica generan un campo magnético cuya intensidad depende de la corriente, la distancia y otros factores. Luego analiza cómo se aplica esta ley para calcular los campos magnéticos creados por conductores rectos, espiras circulares y otros configuraciones comunes. Finalmente
Láminas para los estudiantes de ingeniería electromecánica que requieren conocer los detalles, fundamentos y el análisis de los circuitos eléctricos para emplearlos en los diferentes campos de aplicación ya sea en su formación profesional como en la práctica profesional.
El documento resume los elementos básicos de un circuito eléctrico, incluyendo componentes activos y pasivos como resistencias fijas, variables y dependientes. Explica conceptos clave como corriente, voltaje y efecto Joule, así como las leyes de Kirchhoff. También describe los diferentes tipos de resistencias comerciales y su código de colores.
Este documento presenta un resumen de los conceptos básicos de circuitos eléctricos de corriente continua. Introduce los conceptos de circuito eléctrico, elementos de circuito como resistencias y fuentes, y la forma en que pueden conectarse en serie o en paralelo. Explica cómo calcular la corriente en un circuito simple y uno con resistencia interna en la fuente. Luego describe cómo calcular las resistencias equivalentes para elementos en serie y paralelo. Finalmente, introduce las transformaciones entre conexiones en triángulo y estrella, así como
Este documento presenta 11 problemas sobre campos magnéticos generados por corrientes eléctricas. Los problemas cubren temas como la aceleración de electrones y protones en campos magnéticos, el cálculo del campo magnético generado por alambres, espiras y láminas de corriente, y el movimiento de alambres cargados bajo la influencia de campos magnéticos. Se proporcionan detalles como magnitudes de corrientes, distancias, velocidades iniciales, y se piden los valores del campo magnético o la fuerza magn
Este documento describe conceptos de impedancia y admitancia en circuitos de corriente alterna. Explica que la impedancia es la oposición que presenta un elemento al paso de la corriente debido a una función de excitación senoidal. Define la impedancia como una cantidad compleja que depende tanto de la resistencia como de la reactancia de un elemento. También analiza circuitos en serie y cómo calcular la impedancia total mediante la suma de las impedancias individuales.
La Ley de Ohm establece que la corriente eléctrica que circula a través de un circuito es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito. Matemáticamente, esta relación se expresa como I=V/R, donde I es la corriente en amperios, V la tensión en voltios y R la resistencia en ohmios. La ley se ilustra aplicándola a un circuito simple con una batería y un resistor.
1) Una varilla conductora se mueve a través de un campo magnético, induciendo una fuerza electromotriz y una corriente eléctrica en la varilla.
2) Se calculan las fuerzas magnética y eléctrica actuando sobre los electrones, así como la fuerza electromotriz y la corriente inducida.
3) Se requiere aplicar una fuerza externa opuesta al movimiento para mantener la varilla en movimiento, absorbiendo una potencia de 10-7 W.
Este documento presenta las leyes de Ampere y Faraday sobre campos magnéticos. La ley de Ampere establece que la integral del campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada es igual a la corriente neta que atraviesa el área delimitada. La ley de Faraday establece que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la variación del flujo magnético a través del circuito con respecto al tiempo. También se explican conceptos como el flujo magnético, saturación magnética y la curva de histéres
Curso para electricistas idóneos clase 5 - módulo 1 - ing. e. uFUPEU ERSEP
El documento resume los principios fundamentales del electromagnetismo. Explica que una corriente eléctrica genera un campo magnético alrededor de un conductor según la ley de Ampere. También describe cómo se calcula la intensidad del campo magnético producido por diferentes configuraciones de conductores como alambres rectos, espiras circulares, bobinas planas y solenoides. Además, explica conceptos como la fuerza magnética sobre cargas en movimiento, la inducción electromagnética y su aplicación en transformadores eléctricos.
El documento presenta varios problemas relacionados con el electromagnetismo. Calcula campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas, fuerzas magnéticas sobre partículas cargadas y la inducción electromagnética. Los problemas cubren temas como campos magnéticos estáticos y variables, inducción en bobinas y circuitos, y la interacción entre campos eléctricos y magnéticos.
El documento trata sobre inducción electromagnética. Explica que una corriente eléctrica puede inducirse en un circuito mediante un campo magnético variable, según la ley de inducción de Faraday. También presenta la ley de Lenz, que establece que las corrientes inducidas se oponen a los cambios que las producen. Finalmente, resuelve varios problemas aplicando estas leyes.
El documento trata sobre la corriente eléctrica y los circuitos eléctricos. Explica que la corriente eléctrica es el desplazamiento de cargas eléctricas a través de un conductor y requiere de una diferencia de potencial entre los extremos del conductor. También define la intensidad de corriente como la cantidad de carga que atraviesa una sección del conductor por unidad de tiempo. Además, presenta la ley de Ohm, la cual establece que la intensidad de corriente es directamente proporcional a la diferencia de pot
Este documento presenta una guía sobre circuitos eléctricos en serie. Explica conceptos básicos como intensidad de corriente, tensión, resistencia eléctrica y sus unidades de medida. Describe que un circuito está en serie cuando los elementos comparten un extremo. Presenta ejemplos de circuitos en serie y cómo calcular la resistencia equivalente. También cubre el comportamiento de la intensidad en un circuito serie y cómo medir potencia eléctrica.
Este documento trata sobre impedancia y reactancia en circuitos eléctricos. Explica que la impedancia (Z) representa la oposición a la corriente alterna y se puede calcular como la raíz cuadrada de la suma de la resistencia al cuadrado y la reactancia al cuadrado. Luego define la reactancia como la oposición ofrecida por inductores y condensadores a la corriente alterna, y proporciona fórmulas para calcular la reactancia inductiva y capacitiva.
1) La corriente alterna se comporta como su nombre indica, con los electrones moviéndose primero en un sentido y luego en el opuesto de forma oscilatoria. 2) La corriente alterna puede transmitirse a grandes distancias elevando el voltaje para reducir pérdidas en los cables. 3) Los parámetros que caracterizan la señal de corriente alterna son la amplitud, la frecuencia y la fase inicial.
Ejercicios resueltos en corriente alternapanuchi003
Este documento explica conceptos básicos sobre corriente alterna, incluyendo cómo se comportan diferentes tipos de receptores, el uso de fasores para representar magnitudes variables en el tiempo, y la noción de impedancia. Introduce los conceptos de resistencia, reactancia inductiva y reactancia capacitiva, y explica que la oposición a la corriente en CA se denomina impedancia en lugar de resistencia.
trabajo colaborativo tres de electromgnetismo_unadfachaparroa_13
El documento describe un experimento sobre inducción electromagnética. Explica que cuando un imán se mueve dentro de una bobina, se induce una corriente eléctrica en la bobina. El experimento conecta diferentes bobinas a un galvanómetro y mide la aguja del galvanómetro cuando un imán se mueve dentro y fuera de las bobinas. El objetivo es comprender cómo el número de espiras y la velocidad de movimiento afectan la corriente inducida.
Este documento presenta información sobre la ley de Ampere, el solenoide, el campo magnético y la ley de Faraday. Incluye definiciones de fuerza magnética sobre un conductor, campo magnético de un alambre largo, campo magnético en una espira y dentro de un solenoide, así como la inducción de corriente eléctrica. El documento contiene ejemplos numéricos para ilustrar los conceptos.
Fuerza electromotriz y circuitos de corriente alternaVanessa Delgado
El documento describe los conceptos fundamentales de la fuerza electromotriz y las ecuaciones de Maxwell. 1) La fuerza electromotriz es la energía que suministra corriente eléctrica y puede provenir de fuentes directas o de inducción electromagnética. 2) Las leyes de Faraday y Lenz describen cómo se induce una fuerza electromotriz en un circuito debido a cambios en un campo magnético. 3) Las ecuaciones de Maxwell relacionan los campos eléctricos, magnéticos y las cargas eléctricas.
Fuerza electromotriz inducida; Ley de Faraday y Lenz Inductancia o autoinductancia mutua Oscilaciones eléctricas
o Circuito RLC
o Circuito LC
o Circuito RL
El documento describe los principios físicos detrás de los campos magnéticos creados por corrientes eléctricas. Explica que de acuerdo con la ley de Biot-Savart, una carga eléctrica en movimiento o una corriente eléctrica generan un campo magnético cuya intensidad depende de la corriente, la distancia y otros factores. Luego analiza cómo se aplica esta ley para calcular los campos magnéticos creados por conductores rectos, espiras circulares y otros configuraciones comunes. Finalmente
Campos Magnéticos debido a Corrientes EléctricasFisicaIVcecyt7
Este documento describe cómo las corrientes eléctricas producen campos magnéticos y cómo se determinan las propiedades de dichos campos. Explica que Oersted descubrió que las corrientes eléctricas afectan las agujas imantadas y estableció la relación entre electricidad y magnetismo. También cubre las leyes de Biot-Savart, Ampère y la regla de la mano derecha para determinar la dirección de los campos magnéticos producidos por corrientes.
El documento describe las leyes de Ampere y Faraday. La ley de Ampere establece que la circulación de un campo magnético a lo largo de una línea cerrada es igual al producto de la intensidad neta que atraviesa el área limitada por la trayectoria. La ley de Faraday establece que la fuerza electromotriz inducida es igual a la variación del flujo magnético por unidad de tiempo. También se explica la curva de histéresis magnética de un material ferromagnético.
Este documento resume los conceptos fundamentales del electromagnetismo. Explica que el campo magnético tiene su origen en las cargas eléctricas en movimiento y que actúa sobre otras cargas en movimiento. Describe cómo el campo magnético ejerce fuerzas sobre corrientes eléctricas y partículas cargadas, pudiendo producir movimientos circulares o en hélice. También analiza los efectos del campo magnético sobre circuitos eléctricos cerrados como las espiras de corriente.
La ley de Ampére establece que la integral del campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada es igual a la corriente neta que atraviesa el área delimitada por la trayectoria. La ley de Faraday establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético a través de una superficie. La curva de histéresis muestra la dependencia de la magnetización de un material ferromagnético con respecto al campo magnético aplicado y explica
Este documento trata sobre la fuerza electromotriz y los circuitos de corriente alterna. Brevemente resume que la fuerza electromotriz es la causa de la diferencia de potencial en un circuito y se produce por la variación del flujo magnético. Luego describe tres tipos de circuitos eléctricos (R, L, C) y finalmente presenta las ecuaciones de Maxwell, que describen los fenómenos electromagnéticos.
Este documento presenta conceptos básicos sobre inductancia y capacitancia. Explica que la inductancia almacena energía en un campo magnético y la capacitancia en un campo eléctrico. Describe el comportamiento de inductores y capacitores en corriente continua y alterna, así como circuitos RL y RC. También cubre arreglos de inductores y capacitores en serie y paralelo.
Este documento resume las leyes de Ampere y Faraday sobre campos magnéticos. La ley de Ampere explica que la circulación del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre. La ley de Faraday establece que la corriente inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que lo atraviesa. También incluye ejemplos de aplicaciones como generadores y motores eléctricos.
Este documento resume los conceptos fundamentales de la electricidad y el magnetismo. Explica la definición del campo eléctrico y magnético, así como sus características como la intensidad, líneas de campo y potencial. También describe las leyes de Gauss, Faraday, Ampère y Maxwell, las cuales establecen las relaciones entre los campos eléctricos y magnéticos. Finalmente, indica que estos principios describen todos los fenómenos electromagnéticos clásicos.
Este documento trata sobre inductancia y capacitancia en circuitos eléctricos. Explica que la inductancia y la capacitancia son elementos pasivos que pueden almacenar energía eléctrica. Describe las características de la inductancia, el comportamiento de los circuitos RL y los arreglos de inductores. También describe las características de la capacitancia, el comportamiento de los circuitos RC y los arreglos de capacitores. Finaliza con ejemplos y una bibliografía.
Este documento describe el fenómeno de la inducción electromagnética. Resume las experiencias de Faraday y Henry que demostraron que un campo magnético variable puede inducir una corriente eléctrica en un circuito cercano. Introduce el concepto de flujo magnético y explica cómo las variaciones en el flujo magnético producen corrientes inducidas de acuerdo con las leyes de Lenz y Faraday. Finalmente, discute cómo la producción de energía eléctrica se basa en este principio de la inducción electromagnética.
1) El documento describe los conceptos de inducción electromagnética, incluyendo las leyes de Faraday y Lenz. 2) Explica cómo se induce una fuerza electromotriz cuando varía el flujo magnético a través de un circuito, ya sea por movimiento de un imán o variación del campo magnético. 3) Introduce los conceptos de inductancia mutua e inductancia propia y cómo se relacionan con el flujo magnético en circuitos.
1. Una guía de ondas es un dispositivo que transporta energía electromagnética y/o información de un lugar a otro, como líneas de transmisión que usan un análisis cuasiestático a bajas frecuencias.
2. Un modelo cuasiestático representa una línea de transmisión como una cascada de cuadripolos con capacitancia y inductancia distribuidas, lo que conduce a ecuaciones de ondas que describen la propagación de señales a lo largo de la línea.
3. Las soluciones a
FICHAS DE APRENDIZAJE DE MANTENIMIENTO O Fundamentos de maquinas electricasarmando2161
Este documento trata sobre conceptos fundamentales de máquinas eléctricas. Explica ondas senoidales, valor eficaz, valor RMS, armónicos, impedancia, reactancia capacitiva e inductiva, campo magnético, flujo magnético, permeabilidad, fuerza de Lorentz, voltaje inducido, dirección de fuerza del campo magnético en un conductor recto, histéresis, corrientes de Foucault y momento de torsión.
ficha de aprendizaje numero 1 de mante o Fundamentos de maquinas electricasarmando2161
Este documento trata sobre conceptos básicos de máquinas eléctricas como ondas senoidales, valor eficaz, armónicos, impedancia, reactancia, campo magnético, flujo magnético y fuerza de Lorentz entre otros. Explica estos conceptos a través de definiciones concisas y ejemplos sencillos.
Este documento describe la ley de Ampere-Maxwell, la cual establece que un campo eléctrico que cambia en el tiempo produce un campo magnético. Explica que Maxwell propuso la existencia de una corriente de desplazamiento entre las placas de un condensador para explicar este fenómeno. También resume las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo y analiza el vector de Poynting en un solenoide infinito, mostrando cómo la energía fluye a través de su superficie lateral cuando varía la corriente.
Este documento describe la ley de Ampere-Maxwell, la cual establece que un campo eléctrico que cambia en el tiempo produce un campo magnético. Explica que Maxwell propuso la existencia de una corriente de desplazamiento entre las placas de un condensador para explicar este fenómeno. También presenta ecuaciones fundamentales del electromagnetismo y analiza el vector de Poynting en un solenoide infinito, mostrando cómo la energía fluye a través de su superficie lateral cuando varía la corriente.
El documento describe los experimentos de Faraday sobre la inducción electromagnética y la formulación de la ley de inducción de Faraday. Se explica que una fuerza electromotriz se induce en un circuito cuando cambia el flujo magnético que lo atraviesa, de acuerdo a la ecuación ε = -dΦ/dt. También se describe la ley de Lenz, que establece que la corriente inducida se orienta de modo que se oponga al cambio que originó la inducción.
1. 1. CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA
1.1. FEM.
Se denomina f.e.m. (Fuerza electromotriz) a la energía que genera una fuente externa sobre un circuito para mantener
una diferencia de potencial entre dos puntos de ese mismo circuito, se la simboliza como ε.
1.2. Resistores en Serie y en paralelo.
Los resistores en serie tienen una misma cantidad de carga que fluye por ellos en el tiempo, de manera que la corriente
es la misma para todo el sistema en serie. Los resistores son dispositivos que consumen energía, en ningún caso aportan
energía al circuito eléctrico.
Figura 1
Los resistores que se muestran en la figura 1 se encuentran a lo largo de la misma rama, de manera que a lo largo de esa
rama pasa la misma corriente, a la que se llama corriente de rama. El circuito cerrado, compuesto por los resistores y
la fuente de voltaje, se denomina lazo o malla, de manera que la corriente que fluye por todo el lazo se denomina
corriente de malla o de lazo. Los puntos (o alambres o cableado) que conectan dos elementos se denominan uniones o
nodos, de modo que en la figura 1 tenemos tres nodos, a, b y c. Los elementos entre los nodos tienen el mismo
potencial, si desea tener la diferencia de potencial entre dos nodos simplemente se restan los potenciales equivalentes a
esos nodos. De este modo, Vab = Va – Vb. La diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera equivale a la suma
algebraica de todas las diferencias de potencial entre los elementos que existen entre los puntos. Por ejemplo, Vac =
Vab + Vbc = Va – Vb + Vb – Vc = Va – Vc.
Los resistores representados en la figura 2 están en paralelo, y cada uno de ellos tiene la misma diferencia de potencial.
Figura 2
Extendemos aun más el concepto de nodo. Se denomina nodo a todo el alambre o cableado que conecta a varios
elementos entre si, sin que otro elemento cruce por el, observe por ejemplo que el nodo a es todo el alambre que conecta
a los elementos R1 R2 y la fuente de voltaje.
Figura 3
2. 1.3. Leyes de Kirchoff.
La ley de corrientes de Kirchoff indica que la suma algebraica de las corrientes que ingresan y/o salen del un nodo es
cero, o dicho de otra manera, la suma de las corrientes que ingresan a un nodo es igual a la suma de las corrientes que
salen de el. En la figura 2 se tiene que I = I1 + I2.
La ley de voltajes de Kirchoff indica que la suma algebraica de los voltajes en una malla es cero. De este modo, ∆V +
VR1 + VR2 = 0.
1.4. Circuitos R – C.
Se denominan circuitos R – C a la combinación de circuitos que contienen resistores y capacitares. La carga de un
capacitor está dada como sigue.
Figura 4
Para un tiempo t en el que no se ha cerrado el interruptor S, la carga no fluye, de manera que no existe corriente y no se
carga el capacitor. Para un tiempo en el que se cierra el interruptor S, t = 0, comienza a fluir la carga y el capacitor
comienza a cargarse. En el instante justo que se cierra el interruptor se tiene la ecuación
0
0
=−−
=−−
C
q
IR
VV CR
ε
ε
Pero al instante t = 0 la carga q en el capacitor es cero de modo que se tiene que
RI0=ε
Aquí I0 es la corriente inicial al instante de conectar el interruptor.
Cuando el tiempo es lo suficiente para que el capacitor se cargue, la corriente cesa de fluir, de manera que el capacitor
se comporta como si el circuito se abriera, de esta manera la corriente la podemos tomar como cero en ese instante. Si
usamos la misma ecuación inicial, tenemos
CQ
C
q
ε
ε
=
=
max
Tomando estos datos y reemplazando en la ecuación original tenemos
−=
−=
−
−
=
−
=
−=
=−−
−
∫∫
RC
t
tq
eQq
dt
RCQq
dq
RC
qQ
RC
qC
dt
dq
RC
q
Rdt
dq
C
q
IR
1
1
0
max
00 max
maxε
ε
ε
3. Para encontrar una relación de corriente en el tiempo, se deriva la ecuación anterior
RC
t
eII
−
= 0
Figura 5
Para la descarga del capacitor consideramos al circuito anterior pero sin la fuente, vea la figura 5.
( ) RC
t
Qetq
C
q
dt
dq
R
C
q
IR
−
=
−=
=−− 0
Y, al derivar la ecuación anterior se tiene
RC
t
eII
−
−= 0
2. CAMPOS MAGNÉTICOS
2.1. Campos y fuerzas magnéticas.
La fuerza magnética que se ejerce sobre una partícula cargada eléctricamente, y que viaja con una velocidad en ese
medio estábamos dada por
( ) BvqF ×=
2.2. Fuerza magnética actuando en un conductor portador de corriente.
Si la carga eléctrica se contiene en un conductor, y el mismo reposa en una región en la que actúa un campo magnético,
la fuerza que le produce este campo magnético esta dada por la ecuación
( ) BlIF ×=
4. 2.3. Torque en un lazo de corriente dentro de un campo magnético uniforme.
Si se ingresa una espira en un campo magnético, esta sufre la acción de un momento de torsión que esta dado por
( ) BAI ×=τ
Al producto IA se lo denomina momento bipolar magnético, µ.
B×= µτ
2.4. Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético uniforme.
Cuando una partícula cargada ingresa en una región en la que un campo magnético esta actuando se genera un
movimiento circular, debido a la acción de la fuerza magnética.
La fuerza magnética aquí es una fuerza centrípeta, y de ello se deducen las
siguientes relaciones
R
mv
qB =
qB
m
T
π2
=
Adicionalmente, se puede utilizar el hecho de tener una suma de fuerzas
eléctrica y magnética para evitar la desviación de la partícula cargada al
ingresar al campo magnético, a este dispositivo se lo denomina selector de
velocidades.
También se utiliza esta configuración para determinar la masa de ciertos
elementos químicos cargados eléctricamente, como los iones. Al dispositivo
en mención se lo denomina espectrógrafo de masas.
5. 3. FUENTES DE CAMPO MAGNETICO.
3.1. La ley de Biot – Savart.
La ley de Biot – Savart presenta una relación directa entre el diferencial o elemento
de corriente y el campo magnético que este provoca de manera que,
experimentalmente se comprueba
2
0 ˆ
4 r
rdsI
Bd
×
=
π
µ
Cabe aclarar que µ0 = 4π×10 – 7
T m/A, y se denomina coeficiente de permeabilidad,
ds es la trayectoria que sigue la corriente, I, y rˆ es el vector unitario de posición.
3.2. Fuerza magnética entre dos conductores paralelos.
La fuerza generada por un conductor de longitud L, en un punto cualquiera, a una
distancia a esta dada por
211 lBIF =
Pero el campo magnético generado por la barra por la que fluye corriente I2 es
a
I
B
π
µ
2
20
=
l
a
II
F
π
µ
2
210
1 =
3.3. Ley de Ampere.
La ley de Ampere indica que el campo magnético que se genera alrededor de geometrías bastante simétricas están
directamente relacionadas con la corriente que se rodea alrededor de una superficie que se denomina Amperiana.
Matemáticamente está dada por
IdsB 0µ=•∫
Aquí el vector ds representa la longitud que rodea a la superficie amperiana
3.4. El campo magnético de un solenoide.
El solenoide es el conjunto de varias espiras que son enrolladas alrededor de un eje en forma de hélice. Utilizando la ley
de Ampere se puede demostrar que el campo magnético en el interior del mismo es
nII
l
N
B 00 µµ ==
3.5. Flujo magnético.
Al igual que en el campo eléctrico, en el magnetismo se realiza el análisis de las líneas de fuerza magnética que
atraviesan a una determinada región, y está dado por la relación matemática
AdBB •=Φ ∫
Se establece también que el flujo magnético a través de una superficie cerrada es cero, esto es,
0=•∫ AdB
6. 4. LEYES DE FARADAY
4.1. Ley de inducción de Faraday.
Los experimentos realizados por Michael Faraday acerca de la relación entre campos magnéticos y corrientes variantes
en el tiempo entregan las siguientes conclusiones:
1. Cuando no hay corriente en el electroimán, de manera que B = 0, el galvanómetro no muestra corriente.
2. Cuando se conecta el electroimán, hay una corriente transitoria a través del medidor, conforme B aumenta.
3. Cuando B se estabiliza en un valor constante, la corriente decae a cero, no importa que tan grande sea B.
4. Con la bobina en un plano horizontal, se oprime de modo que se reduzca su sección transversal, el medidor detecta
corriente solo durante la deformación, no antes ni después. De igual manera ocurre si se hace girar el área.
5. Si se saca bruscamente la bobina del campo magnético, la aguja del galvanómetro se desvía en la misma dirección
que cuando se disminuyo el área. De igual manera ocurre si se disminuye el número de espiras enrolladas.
Todos los experimentos anteriores están relacionados con el flujo magnético, mismo que se definió matemáticamente en
la sección anterior. La ley de Faraday indica que: “La fem inducida en un circuito es igual al negativo de la velocidad
con que cambia con el tiempo el flujo magnético a través del circuito. En términos matemáticos, la ley de Faraday es
dt
d BΦ
−=ε
4.2. FEM de movimiento.
Cuando existe un movimiento relativo entre la espira y el campo magnético, se
genera lo que se conoce como fem de movimiento
Blx=Φ
( )
Blv
dt
dx
BlBlx
dt
d
dt
d
=
−=−=
Φ
−=
ε
ε
4.3. Ley de Lenz.
En un circuito cerrado, la corriente inducida aparece en una dirección tal que esta se
opone al cambio que la produce. El signo menos en la ecuación de la ley de Faraday indica este fenómeno. Esta ley se
aplica solo a circuitos cerrados. Si el circuito esta abierto, se podría pensar en que sucedería si el circuito estuviera
cerrado para indicar la dirección de la fem. La figura a continuación resume lo dicho.
7. 4.4. FEM inducida y campo eléctrico.
Cuando un flujo magnetico cambiante a traves de un conductor induce una fem, existe un campo electrico inducido, E,
de origen no electrostatico. Este campo es no conservativo, y no se puede asociar con un potencial electrico, y su
relacion matematica esta dada por
dt
d
ldE BΦ
−=•∫
5. INDUCTANCIA
5.1. Auto inductancia.
Cuando la corriente, en una bobina, cambia con el tiempo, de acuerdo a la ley de Faraday se induce una fem en la
bobina, a esta se la denomina fem auto inducida y está dada por
dt
di
L−=ε
En donde L es la Inductancia de la bobina (también llamada auto inductancia). Se define como inductancia a la medida
de la oposición que una bobina ofrece a cambios en la corriente de la bobina. Tiene como unidades al Henry, H, y se
expresa matemáticamente como sigue
i
N
L
Φ
=
En la ecuación anterior Φ representa el flujo magnético a través de la bobina, N el número de espiras que tienen la
bobina e i es la corriente que esta cambiando en el tiempo.
8. 5.2. Circuitos R – L.
Si un resistor y un inductor son conectados en serie a una batería de fem ε, y se abre un interruptor para un tiempo t < 0,
y luego cerrado en t = 0, la corriente en el circuito varia en el tiempo de acuerdo a la expresión
−=
− t
L
R
e
R
i 1
ε
Si se reemplaza la batería por un corto circuito (un alambre de resistencia despreciable), la corriente de descarga es
t
L
R
e
R
i
−
=
ε
5.3. Energía del campo magnético.
La energía almacenada en el camp magnético por el inductor portador de una corriente I esta dado por
2
2
1
LIU =
Esta energía es la contraparte de la energía almacenada por un capacitor en el campo eléctrico. La densidad de energia
por unidad de volumen es
0
2
µ
B
uB =
5.4. Inductancia mutua
Cuando una corriente cambiante i1 en un circuito crea un flujo magnético
cambiante en un segundo circuito, se induce una fem, ε2 en el segundo
circuito. De manera análoga, una corriente cambiante i2 en el segundo
circuito induce una fem ε1 en el primer circuito. De este modo se puede
concluir que la fem inducida en cualquiera de las dos situaciones es
proporcional con el cambio en la corriente del otro circuito, y a la constante
de proporcionalidad se la denomina inductancia mutua, y es la misma para
ambos casos.
9. 2
11
1
22
2
1
1
2
i
N
i
N
M
dt
di
My
dt
di
M
BB Φ
=
Φ
=
−=−= εε
5.5. Circuito L – C.
En un circuito L – C ideal (no tiene resistencia y no radia), el valor de la carga en el capacitor y la corriente en el
circuito varia en el tiempo de acuerdo a las expresiones
( )
( )φωω
φω
+−=
+=
tsenQI
tQQ
max
max cos
Donde Qmax es la carga máxima del capacitor, φ es la constante de fase y ω es la frecuencia angular de oscilación,
LC
1
=ω
La energía en un circuito LC es transferida continuamente entre el capacitor y el inductor. La energía total del circuito
LC para un tiempo t cualquiera esta dada por
tsen
LI
t
C
Q
U ωω 2
2
max2
2
max
2
cos
2
+=
A t = 0 toda la energía es almacenada en el campo eléctrico del capacitor ( )CQU 2/2
max= . Eventualmente toda esta
energía es transferida al inductor ( )CLIU /2
max= . La energia total permanece constante debido a que el sistema es
ideal.
5.6. Circuito R – L – C
En un circuito RLC con una pequeña resistencia, la carga en el capacitor varía en el tiempo de acuerdo a
( )teQQ d
LRt
ωcos2/
max
−
= , donde
2
1
2
2
1
−=
L
R
LC
dω