1/36   CFGM Instalaciones eléctricas y automáticas




                     ELE - Electrotecnia
       Electromagnetismo
2/36                                    CFGM Instalaciones eléctricas y automáticas


           Electromagnetismo, ¿qué es?
       ●   Parte de la electrotecnia
       ●   Estudia las relaciones entre magnetismo y
           electricidad
       ●   Algunos ejemplos:
               –   Movimiento de motores
               –   Generación de electricidad
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                      Imán, ¿qué es?
       ●   Un imán es un elemento con propiedades
           magnéticas
       ●   Atrae al hierro y a los metales magnéticos
       ●   Todos los imanes tienen dos polos, zona de
           máximo efecto magnético

                                       magnetita
4/36


             Propiedades de los imanes
       ●   2 polos. El polo norte de un imán apunta hacia
           el polo norte magnético Terrestre
       ●   Atracción-repulsión.
              –   Si intentamos unir dos imanes con el mismo
                    polo, se repelen
              –   Al contrario, si los unimos por sus polos
                    diferentes, se unirán
5/36


             Preguntas para reflexionar
       ●   ¿Sabes cómo funciona el tren bala Japonés?




                        Más información aquí
6/36


       Tipos de imanes según su forma
       ●   Rectos o de barra
       ●   De herradura
       ●   Toroidales
       ●   Agujas
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       Tipos de imanes según su forma
       ●   Rectos o de barra
       ●   De herradura
       ●   Toroidales
       ●   Agujas
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       Tipos de imanes según su forma
       ●   Rectos o de barra
       ●   De herradura
       ●   Toroidales
       ●   Agujas
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       Tipos de imanes según su forma
       ●   Rectos o de barra
       ●   De herradura
       ●   Toroidales
       ●   Agujas
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        Tipos de imanes según su forma
    ●   Rectos o de barra
    ●   De herradura
    ●   Toroidales
    ●   Agujas
11/36


          Aplicaciones de los imanes
    ●   Extraer virutas de hierro del aceite
    ●   Retener puerta de nevera
    ●   Monitores y televisores CRT dirigir cargas
    ●   Contadores de energía eléctrica
    ●   Altavoces
12/36


         Campo magnético: ¿qué es?
    ●   Es el espacio alrededor de uno o más imanes
    ●   Es la zona de influencia del imán
13/36


                  Tipos de materiales
    ●   Paramagnéticos
           –   Las líneas de fuerza encuentran la misma
                dificultad a través del material que a través
                del aire
           –   Ni favorence ni dificultan
           –   μ=1
    ●   Diamagnéticos
           –   Las líneas de fuerza tratan de evitar el paso a
                través de estos materiales
           –   Dificultan
           –   0<μ<1
                                   μ es la permeabilidad relativa
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                 Tipos de materiales
    ●   Ferromagnéticos
           –   Favorecen el paso de líneas de fuerza a su
                través
           –   μ >> 1




                                   μ es la permeabilidad relativa
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    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?
                         Paramagnético
                         Diamagnético
                         Ferromagnético
16/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?




    Paramagnético
    Diamagnético
    Ferromagnético
17/36

   ¿Paramagnético, diamagnético o
 Paramagnético
               ferromagnético?
 Diamagnético
 Ferromagnético
18/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?




          Paramagnético
          Diamagnético
          Ferromagnético
19/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?
                          Paramagnético
                          Diamagnético
                          Ferromagnético
20/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?
 Paramagnético
 Diamagnético
 Ferromagnético
21/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?
                         Paramagnético
                         Diamagnético
                         Ferromagnético
22/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?




 Helio:
 Paramagnético
 Diamagnético
 Ferromagnético
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    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?




             Paramagnético
             Diamagnético
             Ferromagnético
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    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético? Paramagnético
                              Diamagnético
                              Ferromagnético
25/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?
                         Paramagnético
                         Diamagnético
                         Ferromagnético
26/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético?
                 Paramagnético
                 Diamagnético
                 Ferromagnético
27/36

    ¿Paramagnético, diamagnético o
          ferromagnético? Paramagnético
                           Ferrita:

                              Diamagnético
                              Ferromagnético
28/36


                  Electromagnetismo
    ●   Una corriente eléctrica genera un campo
        magnético
           –   Video experimento Oersted
    ●   Un campo magnético genera una corriente
        eléctrica
           –   Si variamos la posición de un imán en el interior
                 de un bobinado, se generará una corriente
                 eléctrica a través de éste
           –   Video del generador más simple del mundo
29/36


                  Regla de Maxwell
    ●   Averiguar el sentido de la corriente a partir del
        sentido del campo magnético
    ●   El truco de la mano, el destornillador o el
        sacacorchos
30/36

           Regla de Maxwell: la pinza
                 amperimétrica
    ●   La pinza nos permite medir la intensidad de
        corriente sin “cortar” el circuito por medio del
        campo magnético que se genera a través del
        conductor
            –   Video explicativo pinza amperimétrica
31/36


                  Espira: ¿qué es?
    ●   Un conductor cerrado plano se llama espira
    ●   Cada una de las vueltas de una espiral o de
        una curva helicoidal
    ●   En electricidad, cada una de las vueltas del
        conductor en una bobina.
32/36


               Solenoide: ¿qué es?
    ●   Muchas espiras
    ●   Un conductor en forma de bobina
33/36

        Solenoide y electromagnetismo:
                   utilidades
34/36


                      Electroimán
    ●   En el interior del solenoide introducimos un
        material ferromagnético
    ●   Aumenta la “potencia”
    ●   Su aplicación es formar los circuitos
        magnéticos de las máquinas eléctricas
    ●   Armaduras. Son piezas móviles que cierran el
        circuito magnético al activarse
35/36

             Electroimán: el timbre
            como aplicación práctica
  1. Cerramos el circuito con el
     interruptor                       Martillo

  2. Circula corriente por la bobina
  3. Genera campo magnéticoque atrae
     martillo, que golpea la campana
  4. Se abre circuito eléctrico
  5. Martillo vuelve a su sitio
  6. Se cierra el circuito
  7. Volvemos al paso número 2


  8. Repetir hasta que soltemos el
     interruptor
36/36


               Corrientes de Foucault
    ●   También denominadas parásitas
    ●   Se producen sobre conductores que estén sometidos a
        flujos magnéticos variables
    ●   Provocan una pérdida de potencia de la máquina
    ●   Aumenta la temperatura del núcleo magnético
    ●   Para minimizar su efecto, el núcleo magnético se lamina

Electromagnetismo

  • 1.
    1/36 CFGM Instalaciones eléctricas y automáticas ELE - Electrotecnia Electromagnetismo
  • 2.
    2/36 CFGM Instalaciones eléctricas y automáticas Electromagnetismo, ¿qué es? ● Parte de la electrotecnia ● Estudia las relaciones entre magnetismo y electricidad ● Algunos ejemplos: – Movimiento de motores – Generación de electricidad
  • 3.
    3/36 Imán, ¿qué es? ● Un imán es un elemento con propiedades magnéticas ● Atrae al hierro y a los metales magnéticos ● Todos los imanes tienen dos polos, zona de máximo efecto magnético magnetita
  • 4.
    4/36 Propiedades de los imanes ● 2 polos. El polo norte de un imán apunta hacia el polo norte magnético Terrestre ● Atracción-repulsión. – Si intentamos unir dos imanes con el mismo polo, se repelen – Al contrario, si los unimos por sus polos diferentes, se unirán
  • 5.
    5/36 Preguntas para reflexionar ● ¿Sabes cómo funciona el tren bala Japonés? Más información aquí
  • 6.
    6/36 Tipos de imanes según su forma ● Rectos o de barra ● De herradura ● Toroidales ● Agujas
  • 7.
    7/36 Tipos de imanes según su forma ● Rectos o de barra ● De herradura ● Toroidales ● Agujas
  • 8.
    8/36 Tipos de imanes según su forma ● Rectos o de barra ● De herradura ● Toroidales ● Agujas
  • 9.
    9/36 Tipos de imanes según su forma ● Rectos o de barra ● De herradura ● Toroidales ● Agujas
  • 10.
    10/36 Tipos de imanes según su forma ● Rectos o de barra ● De herradura ● Toroidales ● Agujas
  • 11.
    11/36 Aplicaciones de los imanes ● Extraer virutas de hierro del aceite ● Retener puerta de nevera ● Monitores y televisores CRT dirigir cargas ● Contadores de energía eléctrica ● Altavoces
  • 12.
    12/36 Campo magnético: ¿qué es? ● Es el espacio alrededor de uno o más imanes ● Es la zona de influencia del imán
  • 13.
    13/36 Tipos de materiales ● Paramagnéticos – Las líneas de fuerza encuentran la misma dificultad a través del material que a través del aire – Ni favorence ni dificultan – μ=1 ● Diamagnéticos – Las líneas de fuerza tratan de evitar el paso a través de estos materiales – Dificultan – 0<μ<1 μ es la permeabilidad relativa
  • 14.
    14/36 Tipos de materiales ● Ferromagnéticos – Favorecen el paso de líneas de fuerza a su través – μ >> 1 μ es la permeabilidad relativa
  • 15.
    15/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 16.
    16/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 17.
    17/36 ¿Paramagnético, diamagnético o Paramagnético ferromagnético? Diamagnético Ferromagnético
  • 18.
    18/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 19.
    19/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 20.
    20/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 21.
    21/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 22.
    22/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Helio: Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 23.
    23/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 24.
    24/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 25.
    25/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 26.
    26/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Diamagnético Ferromagnético
  • 27.
    27/36 ¿Paramagnético, diamagnético o ferromagnético? Paramagnético Ferrita: Diamagnético Ferromagnético
  • 28.
    28/36 Electromagnetismo ● Una corriente eléctrica genera un campo magnético – Video experimento Oersted ● Un campo magnético genera una corriente eléctrica – Si variamos la posición de un imán en el interior de un bobinado, se generará una corriente eléctrica a través de éste – Video del generador más simple del mundo
  • 29.
    29/36 Regla de Maxwell ● Averiguar el sentido de la corriente a partir del sentido del campo magnético ● El truco de la mano, el destornillador o el sacacorchos
  • 30.
    30/36 Regla de Maxwell: la pinza amperimétrica ● La pinza nos permite medir la intensidad de corriente sin “cortar” el circuito por medio del campo magnético que se genera a través del conductor – Video explicativo pinza amperimétrica
  • 31.
    31/36 Espira: ¿qué es? ● Un conductor cerrado plano se llama espira ● Cada una de las vueltas de una espiral o de una curva helicoidal ● En electricidad, cada una de las vueltas del conductor en una bobina.
  • 32.
    32/36 Solenoide: ¿qué es? ● Muchas espiras ● Un conductor en forma de bobina
  • 33.
    33/36 Solenoide y electromagnetismo: utilidades
  • 34.
    34/36 Electroimán ● En el interior del solenoide introducimos un material ferromagnético ● Aumenta la “potencia” ● Su aplicación es formar los circuitos magnéticos de las máquinas eléctricas ● Armaduras. Son piezas móviles que cierran el circuito magnético al activarse
  • 35.
    35/36 Electroimán: el timbre como aplicación práctica 1. Cerramos el circuito con el interruptor Martillo 2. Circula corriente por la bobina 3. Genera campo magnéticoque atrae martillo, que golpea la campana 4. Se abre circuito eléctrico 5. Martillo vuelve a su sitio 6. Se cierra el circuito 7. Volvemos al paso número 2 8. Repetir hasta que soltemos el interruptor
  • 36.
    36/36 Corrientes de Foucault ● También denominadas parásitas ● Se producen sobre conductores que estén sometidos a flujos magnéticos variables ● Provocan una pérdida de potencia de la máquina ● Aumenta la temperatura del núcleo magnético ● Para minimizar su efecto, el núcleo magnético se lamina