Universidad Politécnica Salesiana, Cuenca - Ecuador


     Leyes Fundamentales Electromagnéticas
                            Felipe Quevedo Avila_lquevedo@est.ups.edu.ec



Resumen: Este documento mostrara primordial
para en el desarrollo del documento podemos apreciar
primeramente una breve descripción de las leyes
más importantes que entran en el estudio del
electromagnetismode una manera global, dándonos
a conocer el principio de funcionamiento del mismo.
Consecuentemente se procede a enunciar el análisis
del funcionamiento y análisis de las maquinas
eléctricas más comunes dentro de la industria

               I. INTRODUCCION

La inducción electromagnética es el fenómeno
que origina la producción de una fuerza                    Fig.1Movimiento Ortogonal de un Conductor se
electromotriz, o voltaje, en un cuerpo que está                 observa a los puntales una Fuerza
sometido a la acción de un campo magnético
que puede variar. Cuando resulta que ese cuerpo
es un material conductor se produce lo que
llamaremos una corriente inducida.
                                                       Un conductor puede inducir una fem mediante
         II. LEYES FUNDAMENTALES                       el movimiento relativo entre el conductor y el
                                                       campo magnético, Faraday descubrió que
    A.   Ley de Faraday                                cuando un conductor corta las líneas de flujo
                                                       magnético se produce una fem entre los
La Ley de inducción electromagnética de                extremos de dicho conductor. Cuanto mas
Faraday”, establece que el voltaje inducido en         rápido sea ese movimiento, tanto mas
un circuito cerrado es directamente proporcional       pronunciada será la desviación de la aguja del
a la rigidez con que cambia en el tiempo el flujo      galvanómetro. Cuando el conductor se mueve
magnético que atraviesa una superficie                 hacia arriba a través de las líneas de flujo se
cualquiera con el circuito como borde.                 puede hacer una observación similar, excepto
                                                       que en ese caso la corriente se invierte.




Donde     es el campo eléctrico,      es el
elemento infinitesimal del contorno C, es la
densidad de campo magnético y 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
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                        Fig.2Cuanto más rápido sea ese movimiento, tanto
                                                        mas pronunciada será la desviación de la aguja del
                                                                         galvanómetro
Cuando no se cortan las líneas de flujo, por            D.   Regla de Fleming
ejemplo si el conductor se mueve en dirección
paralela al campo, no se induce corriente           Esta ley establece que si el pulgar, el dedo
alguna.                                             índice y el dedo medio de la mano derecha
                                                    se colocan en ángulo recto entre sí,
                                                    apuntando con el pulgar en la dirección en
    B. Ley de Biot - Savart                         la que se mueve el alambre, y con el índice
                                                    en la dirección del campo, el dedo medio
La ley de Biot-Savart establece el principio de     apuntará en la dirección convencional de la
los Motores Electricos, si un alambre conduce
                                                    corriente inducida.
una corriente constante I, el campo magnético
dB en un punto P debido a un elemento ds tiene
las siguientes propiedades :                        Esta ley se fundamenta que el dedo pulgar
                                                    hacia arriba de la mano izquierda se
                                                    extiende en la dirección del movimiento del
                                                    corte de las líneas de fuerza y el índice
                                                    hacia adelante indica la dirección del campo
                                                    magnético y el dedo medio señalando hacia
                                                    nosotros, indica la dirección de la F. E. M.
                                                    inducida.

                                                    Añadiremos que, cuando un inductor corta
                                                    100,000,000 de líneas de fuerza en un
   Fig.2 Conduce una corriente constante I, el
                                                    segundo, induce una F. E. M. de un voltio,
         campo magnético dB en un punto P           la referencia anterior es sólamente teórico,
                                                    ya que para determinar la F. E. M.
    C.     La Ley de Lenz                           utilizamos un voltímetro

Todo efecto se opone a la causa
Dijo lo mismo que la segunda ley fundamental
de Newton ley o principio de Acción y
Reacción

La Ley de Lenz nos dice que las fuerzas
electromotrices o las corrientes inducidas serán
de un sentido tal que se opongan a la variación
del flujo magnético que las produjo. Esta ley es
una consecuencia del principio de conservación
de la energía.

La polaridad de una FEM inducida es tal, que
tiende a producir una corriente, cuyo campo
magnético se opone siempre a las variaciones
del campo existente producido por la corriente
original.

El flujo de un campo magnético uniforme a                      Fig.2 Reglas de Fleming
través de un circuito plano viene dado por:

Dónde:                                              Regla de mano derecha es aplicado en
                                                    Generadores
Φ = Flujo magnético. La unidad en el S.I. es el     Regla de mano Izquierda esaplicada en
weber (Wb). B = Inducción magnética. La             Motores
unidad en el S.I. es el tesla (T). S = Superficie
del conductor. α = Ángulo que forman el
conductor y la dirección del campo.
VI. CONCLUSIONES

Con este análisis breve se ha podido
comprender de mejor manera las diferentes
leyes que se aplican dentro de la teoría
electromagnética y con esto a las maquinas
eléctricas, gracias a este análisis se podrá
comprender de mejor manera                el
funcionamiento, aplicación y detalles de las
diferentes maquinas eléctricas a estudiar
que nos servirá mucho cuando entremos al
campo laboral

REFERENCIAS

[1]http://redesformacion.jccm.es/aula_abierta/co
ntenido/97/387/3170/ELE_U2_T4/411_fuerza_
electromotriz_inducida.html
[2]http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/electym
agnet/tem5_3_.htm
[3]http://www.mitecnologico.com/Main/LeyDe
Faraday
[4]http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/fisica2/5
.8.htm

Fundamentos electromagneticos felipe quevedo

  • 1.
    Universidad Politécnica Salesiana,Cuenca - Ecuador Leyes Fundamentales Electromagnéticas Felipe Quevedo Avila_lquevedo@est.ups.edu.ec Resumen: Este documento mostrara primordial para en el desarrollo del documento podemos apreciar primeramente una breve descripción de las leyes más importantes que entran en el estudio del electromagnetismode una manera global, dándonos a conocer el principio de funcionamiento del mismo. Consecuentemente se procede a enunciar el análisis del funcionamiento y análisis de las maquinas eléctricas más comunes dentro de la industria I. INTRODUCCION La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza Fig.1Movimiento Ortogonal de un Conductor se electromotriz, o voltaje, en un cuerpo que está observa a los puntales una Fuerza sometido a la acción de un campo magnético que puede variar. Cuando resulta que ese cuerpo es un material conductor se produce lo que llamaremos una corriente inducida. Un conductor puede inducir una fem mediante II. LEYES FUNDAMENTALES el movimiento relativo entre el conductor y el campo magnético, Faraday descubrió que A. Ley de Faraday cuando un conductor corta las líneas de flujo magnético se produce una fem entre los La Ley de inducción electromagnética de extremos de dicho conductor. Cuanto mas Faraday”, establece que el voltaje inducido en rápido sea ese movimiento, tanto mas un circuito cerrado es directamente proporcional pronunciada será la desviación de la aguja del a la rigidez con que cambia en el tiempo el flujo galvanómetro. Cuando el conductor se mueve magnético que atraviesa una superficie hacia arriba a través de las líneas de flujo se cualquiera con el circuito como borde. puede hacer una observación similar, excepto que en ese caso la corriente se invierte. Donde es el campo eléctrico, es el elemento infinitesimal del contorno C, es la densidad de campo magnético y 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 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 Fig.2Cuanto más rápido sea ese movimiento, tanto mas pronunciada será la desviación de la aguja del galvanómetro
  • 2.
    Cuando no secortan las líneas de flujo, por D. Regla de Fleming ejemplo si el conductor se mueve en dirección paralela al campo, no se induce corriente Esta ley establece que si el pulgar, el dedo alguna. índice y el dedo medio de la mano derecha se colocan en ángulo recto entre sí, apuntando con el pulgar en la dirección en B. Ley de Biot - Savart la que se mueve el alambre, y con el índice en la dirección del campo, el dedo medio La ley de Biot-Savart establece el principio de apuntará en la dirección convencional de la los Motores Electricos, si un alambre conduce corriente inducida. una corriente constante I, el campo magnético dB en un punto P debido a un elemento ds tiene las siguientes propiedades : Esta ley se fundamenta que el dedo pulgar hacia arriba de la mano izquierda se extiende en la dirección del movimiento del corte de las líneas de fuerza y el índice hacia adelante indica la dirección del campo magnético y el dedo medio señalando hacia nosotros, indica la dirección de la F. E. M. inducida. Añadiremos que, cuando un inductor corta 100,000,000 de líneas de fuerza en un Fig.2 Conduce una corriente constante I, el segundo, induce una F. E. M. de un voltio, campo magnético dB en un punto P la referencia anterior es sólamente teórico, ya que para determinar la F. E. M. C. La Ley de Lenz utilizamos un voltímetro Todo efecto se opone a la causa Dijo lo mismo que la segunda ley fundamental de Newton ley o principio de Acción y Reacción La Ley de Lenz nos dice que las fuerzas electromotrices o las corrientes inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía. La polaridad de una FEM inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a Fig.2 Reglas de Fleming través de un circuito plano viene dado por: Dónde: Regla de mano derecha es aplicado en Generadores Φ = Flujo magnético. La unidad en el S.I. es el Regla de mano Izquierda esaplicada en weber (Wb). B = Inducción magnética. La Motores unidad en el S.I. es el tesla (T). S = Superficie del conductor. α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.
  • 3.
    VI. CONCLUSIONES Con esteanálisis breve se ha podido comprender de mejor manera las diferentes leyes que se aplican dentro de la teoría electromagnética y con esto a las maquinas eléctricas, gracias a este análisis se podrá comprender de mejor manera el funcionamiento, aplicación y detalles de las diferentes maquinas eléctricas a estudiar que nos servirá mucho cuando entremos al campo laboral REFERENCIAS [1]http://redesformacion.jccm.es/aula_abierta/co ntenido/97/387/3170/ELE_U2_T4/411_fuerza_ electromotriz_inducida.html [2]http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/electym agnet/tem5_3_.htm [3]http://www.mitecnologico.com/Main/LeyDe Faraday [4]http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/fisica2/5 .8.htm