1) La inductancia describe cómo una bobina induce una fuerza electromotriz (fem) en sí misma o en otra bobina cercana cuando la corriente que circula por ella varía con el tiempo. 2) La inductancia mutua (M) representa la magnitud de la fem inducida entre dos bobinas, dependiendo de su geometría y distancia, mientras que la autoinductancia (L) representa la fem inducida en una sola bobina. 3) Estos efectos de inducción se utilizan en transformadores eléctricos y sistemas de encendido de automóviles
Este documento introduce el concepto de potencial eléctrico. Explica que al igual que la fuerza gravitacional, la fuerza eléctrica es conservativa y depende solo de la posición. Define la energía potencial eléctrica como el trabajo realizado por el campo eléctrico al mover una carga entre dos puntos. Finalmente, compara las similitudes entre los sistemas gravitacionales y eléctricos, y cómo ambos obedecen a la ley de la inversa del cuadrado de la distancia.
El documento resume varias leyes fundamentales del electromagnetismo, incluyendo la ley de Biot-Savart, la ley de Ampère, la ley de inducción electromagnética de Faraday, y la ley de Lenz. Explica cómo estas leyes describen la relación entre campos eléctricos, corrientes eléctricas, y campos magnéticos.
El documento trata sobre circuitos magnéticos y campos magnéticos. Explica que el campo magnético se define por los efectos que produce y que existe un campo magnético alrededor de un imán permanente. También indica que las máquinas eléctricas están constituidas por circuitos eléctricos y magnéticos, y que el circuito magnético es la trayectoria del flujo magnético.
El documento describe diferentes tipos de puentes eléctricos, incluyendo el puente Wheatstone, el puente Kelvin, el puente Maxwell y el puente Wien. Explica cómo se usan estos puentes para medir resistencias desconocidas, inductancias y frecuencias mediante el equilibrio de las ramas del puente. También discute los errores de medición y aplicaciones de los puentes de corriente alterna.
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 explica la ley de Biot-Savart, la cual indica cómo las corrientes estacionarias crean campos magnéticos. La ley establece que cada elemento infinitesimal de corriente crea un campo magnético elemental en un punto determinado por una fórmula que involucra la corriente, la longitud del elemento, la distancia al punto y un producto vectorial. El campo magnético total es el resultado de la superposición de las contribuciones de todos los elementos de corriente mediante una integral. La ley es análoga a la ley de
Este documento presenta tres ejercicios relacionados con el campo magnético. El primero calcula el campo magnético en el eje de un solenoide con y sin núcleo de hierro. El segundo determina la relación entre las corrientes de dos hilos para que el campo magnético en un punto sea paralelo a la línea que los une. El tercero calcula la corriente necesaria en un segundo conductor para anular el campo en un punto, y luego calcula el campo resultante en otro punto.
Este documento describe el potencial eléctrico. Explica que el potencial eléctrico es análogo al potencial gravitacional y define la energía potencial eléctrica como el trabajo realizado por el campo eléctrico al mover una carga entre dos puntos. También define la diferencia de potencial como la cantidad de trabajo por unidad de carga para mover una carga entre dos puntos sin cambiar su energía cinética.
Este documento introduce el concepto de potencial eléctrico. Explica que al igual que la fuerza gravitacional, la fuerza eléctrica es conservativa y depende solo de la posición. Define la energía potencial eléctrica como el trabajo realizado por el campo eléctrico al mover una carga entre dos puntos. Finalmente, compara las similitudes entre los sistemas gravitacionales y eléctricos, y cómo ambos obedecen a la ley de la inversa del cuadrado de la distancia.
El documento resume varias leyes fundamentales del electromagnetismo, incluyendo la ley de Biot-Savart, la ley de Ampère, la ley de inducción electromagnética de Faraday, y la ley de Lenz. Explica cómo estas leyes describen la relación entre campos eléctricos, corrientes eléctricas, y campos magnéticos.
El documento trata sobre circuitos magnéticos y campos magnéticos. Explica que el campo magnético se define por los efectos que produce y que existe un campo magnético alrededor de un imán permanente. También indica que las máquinas eléctricas están constituidas por circuitos eléctricos y magnéticos, y que el circuito magnético es la trayectoria del flujo magnético.
El documento describe diferentes tipos de puentes eléctricos, incluyendo el puente Wheatstone, el puente Kelvin, el puente Maxwell y el puente Wien. Explica cómo se usan estos puentes para medir resistencias desconocidas, inductancias y frecuencias mediante el equilibrio de las ramas del puente. También discute los errores de medición y aplicaciones de los puentes de corriente alterna.
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 explica la ley de Biot-Savart, la cual indica cómo las corrientes estacionarias crean campos magnéticos. La ley establece que cada elemento infinitesimal de corriente crea un campo magnético elemental en un punto determinado por una fórmula que involucra la corriente, la longitud del elemento, la distancia al punto y un producto vectorial. El campo magnético total es el resultado de la superposición de las contribuciones de todos los elementos de corriente mediante una integral. La ley es análoga a la ley de
Este documento presenta tres ejercicios relacionados con el campo magnético. El primero calcula el campo magnético en el eje de un solenoide con y sin núcleo de hierro. El segundo determina la relación entre las corrientes de dos hilos para que el campo magnético en un punto sea paralelo a la línea que los une. El tercero calcula la corriente necesaria en un segundo conductor para anular el campo en un punto, y luego calcula el campo resultante en otro punto.
Este documento describe el potencial eléctrico. Explica que el potencial eléctrico es análogo al potencial gravitacional y define la energía potencial eléctrica como el trabajo realizado por el campo eléctrico al mover una carga entre dos puntos. También define la diferencia de potencial como la cantidad de trabajo por unidad de carga para mover una carga entre dos puntos sin cambiar su energía cinética.
Este documento describe el fenómeno de la autoinducción en circuitos eléctricos. Explica que cualquier cambio en la corriente de un circuito induce una fuerza electromotriz en dicho circuito debido al cambio en el flujo magnético. También presenta fórmulas para calcular la inductancia y la energía almacenada en un campo magnético creado por un inductor.
Este documento presenta el procedimiento de un laboratorio sobre máquinas eléctricas donde los estudiantes determinarán la polaridad de los devanados de un transformador, conectarán transformadores en diferentes configuraciones y estudiarán el funcionamiento de un autotransformador. El objetivo es que aprendan sobre las características físicas y eléctricas de transformadores y autotransformadores.
El documento describe los conceptos básicos de los campos y fuerzas magnéticas. Explica que los imanes permanentes ejercen fuerzas entre sí y sobre fragmentos de hierro, y que cuando se pone hierro en contacto con un imán, el hierro también se magnetiza. Define los polos magnéticos norte y sur y cómo se atraen o repelen. Describe cómo las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos y cómo las partículas con carga experimentan fuerzas magnéticas cuando se mueven a través de un campo.
Las ecuaciones de Maxwell describen las relaciones fundamentales entre los campos eléctricos, magnéticos y las cargas eléctricas. La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga interna, mientras que el flujo magnético es siempre igual a cero. La ley de Faraday establece que los cambios en el flujo magnético generan campos eléctricos, y la ley de Ampère relaciona el campo magnético con las corrientes eléct
Este documento presenta información sobre fuentes de campo magnético y magnetismo en la materia, incluyendo la ley de Biot-Savart, campo magnético creado por corrientes eléctricas, fuerza magnética entre conductores, ley de Ampere, campo magnético creado por solenoides y toroides, y flujo magnético. Contiene ejemplos y ejercicios para ilustrar estos conceptos.
El documento describe un experimento para verificar el efecto fotoeléctrico. Se utiliza un equipo que mide el voltaje de frenado y el tiempo de carga para diferentes haces de luz monocromática. Los resultados muestran que a menor porcentaje de transmisión de la luz, mayor es el tiempo de carga, y que a menor frecuencia del haz de luz, menor es el voltaje de frenado. El análisis de los datos permite determinar experimentalmente la relación h/e.
El resumen trata sobre tres problemas resueltos de métodos generales para resolver problemas electrostáticos. El primer problema involucra calcular el potencial eléctrico dado una densidad de carga volumétrica utilizando la ecuación de Poisson y la ley de Gauss. El segundo problema calcula la densidad de carga superficial de la Tierra y la densidad de carga volumétrica de la atmósfera. El tercer problema halla el potencial eléctrico y campo eléctrico dados una densidad de carga volumétrica en coordenadas cil
Este documento trata sobre las fuentes de campos magnéticos. Explica la ley de Biot-Savart para calcular el campo magnético producido por corrientes eléctricas. También cubre el campo magnético creado por cargas en movimiento, alambres rectos, espiras circulares y solenoides. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas leyes.
La ley de Ampere establece la relación entre el campo magnético y la corriente eléctrica para campos estáticos. Maxwell reformuló esta ley para adaptarla a campos variables en el tiempo. La ley de Faraday establece que el voltaje inducido en un circuito es proporcional al cambio del flujo magnético a través de una superficie. Las curvas de histéresis magnética muestran la relación entre el campo magnético y la fuerza magnetizadora en un material ferromagnético, y cómo este retiene parte de su magnet
El documento trata sobre el magnetismo y campo magnético. Explica que los imanes tienen la propiedad de atraer otros metales y que pueden ser naturales o artificiales. También describe que los imanes tienen dos polos, norte y sur, y que el campo magnético se puede producir al hacer circular una corriente eléctrica por un conductor.
Este informe presenta los resultados de un laboratorio sobre circuitos RLC. Se analizaron oscilaciones amortiguadas y forzadas en un circuito RLC en serie. Adicionalmente, se midió la corriente y voltaje en la resistencia, condensador e inductor para diferentes frecuencias. Los resultados mostraron que la corriente alcanza un máximo en la frecuencia de resonancia, donde la impedancia del circuito es mínima. El fenómeno de resonancia tiene aplicaciones en sistemas de transmisión y filtrado de señales.
El documento trata sobre electromagnetismo. Brevemente describe que las corrientes eléctricas generan campos electromagnéticos y que estos campos se pueden representar mediante líneas de campo de manera similar a los campos magnéticos naturales. Además, tiene como objetivos determinar la relación entre corrientes eléctricas y campos magnéticos y comparar el magnetismo producido por corriente continua y alterna.
El documento presenta un resumen de cinco capítulos sobre conceptos de electromagnetismo. El Capítulo 1 trata sobre carga eléctrica y campo eléctrico. El Capítulo 2 sobre la ley de Gauss. El Capítulo 3 sobre potencial eléctrico. El Capítulo 4 sobre capacitancia y dieléctricos. Y el Capítulo 5 sobre corriente eléctrica, resistencia y fuerza electromotriz en circuitos. Además, incluye información sobre energía potencial eléctrica, potencial eléctrico, cálculo de pot
Este documento presenta 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 el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético a través de una superficie con el circuito como borde. El documento también incluye ejemplos y aplicaciones de ambas le
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.
Magnetismo e interacción magnética 2017Norbil Tejada
Este documento describe los campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas constantes. Explica que las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos y cómo éstos interactúan con otras cargas. Incluye ecuaciones para calcular la fuerza magnética sobre una carga en movimiento y sobre una corriente eléctrica. También analiza el movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos y presenta ejemplos numéricos para ilustrar los conceptos.
Este documento describe los principios de la inducción magnética y la corriente alterna. 1) Michael Faraday y Joseph Henry descubrieron de forma independiente que un campo magnético variable induce una corriente eléctrica en un conductor cercano. 2) La ley de Faraday establece que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional al cambio en el flujo magnético a través del circuito. 3) Un generador de corriente alterna utiliza una bobina giratoria en un campo magnético para producir una corriente eléctrica
Este documento presenta un curso sobre circuitos eléctricos en corriente alterna. Introduce conceptos como la función senoidal, características de voltaje y corriente en CA como amplitud, frecuencia y fase. Explica el análisis de circuitos mediante el uso de fasores y diagramas fasoriales, y define impedancia, admitancia y relaciones para elementos R, L y C. El documento proporciona ejemplos y ejercicios para aplicar estos conceptos al análisis de circuitos en estado permanente senoidal.
Este documento resume el descubrimiento de la inducción electromagnética por Michael Faraday. Explica que Faraday descubrió que al variar el flujo magnético a través de un circuito eléctrico, se induce una corriente eléctrica en ese circuito. Detalla los experimentos clave de Faraday y define el concepto de flujo magnético. Concluye que según la ley de inducción de Faraday, siempre que el flujo magnético neto a través de un circuito varíe con el tiempo, se inducirá una corriente eléctrica en ese
El documento describe los conceptos básicos del magnetismo y los campos magnéticos. Explica que los polos magnéticos concentran la fuerza de un imán y que los polos iguales se repelen mientras que los polos opuestos se atraen. También describe que los campos magnéticos se manifiestan en el espacio donde se producen los efectos de un imán y que el magnetismo resulta del movimiento de electrones en los átomos. Finalmente, explica cómo la inducción magnética alinea los dominios magnéticos de un material y puede causar su
El documento explica los conceptos de autoinducción y inductancia mutua. La autoinducción ocurre cuando una corriente variable en un circuito induce una fuerza electromotriz (fem) en sí misma debido al cambio en el flujo magnético. La inductancia de un circuito depende de su geometría y representa su oposición al cambio de corriente. La inductancia mutua ocurre cuando el flujo magnético variable de un circuito induce una fem en un circuito cercano.
La inductancia se produce al arrollar un alambre conductor para aprovechar la energía del campo magnético, y su valor depende de la inductancia, el campo magnético y la corriente. La capacitancia es la oposición de un circuito a cambios en el voltaje y se origina en el campo electrostático, mientras que la inductancia se opone a cambios en la corriente y se origina en el campo magnético. La capacitancia de un capacitor depende de la carga almacenada y la tensión aplicada entre sus placas.
Este documento describe el fenómeno de la autoinducción en circuitos eléctricos. Explica que cualquier cambio en la corriente de un circuito induce una fuerza electromotriz en dicho circuito debido al cambio en el flujo magnético. También presenta fórmulas para calcular la inductancia y la energía almacenada en un campo magnético creado por un inductor.
Este documento presenta el procedimiento de un laboratorio sobre máquinas eléctricas donde los estudiantes determinarán la polaridad de los devanados de un transformador, conectarán transformadores en diferentes configuraciones y estudiarán el funcionamiento de un autotransformador. El objetivo es que aprendan sobre las características físicas y eléctricas de transformadores y autotransformadores.
El documento describe los conceptos básicos de los campos y fuerzas magnéticas. Explica que los imanes permanentes ejercen fuerzas entre sí y sobre fragmentos de hierro, y que cuando se pone hierro en contacto con un imán, el hierro también se magnetiza. Define los polos magnéticos norte y sur y cómo se atraen o repelen. Describe cómo las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos y cómo las partículas con carga experimentan fuerzas magnéticas cuando se mueven a través de un campo.
Las ecuaciones de Maxwell describen las relaciones fundamentales entre los campos eléctricos, magnéticos y las cargas eléctricas. La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga interna, mientras que el flujo magnético es siempre igual a cero. La ley de Faraday establece que los cambios en el flujo magnético generan campos eléctricos, y la ley de Ampère relaciona el campo magnético con las corrientes eléct
Este documento presenta información sobre fuentes de campo magnético y magnetismo en la materia, incluyendo la ley de Biot-Savart, campo magnético creado por corrientes eléctricas, fuerza magnética entre conductores, ley de Ampere, campo magnético creado por solenoides y toroides, y flujo magnético. Contiene ejemplos y ejercicios para ilustrar estos conceptos.
El documento describe un experimento para verificar el efecto fotoeléctrico. Se utiliza un equipo que mide el voltaje de frenado y el tiempo de carga para diferentes haces de luz monocromática. Los resultados muestran que a menor porcentaje de transmisión de la luz, mayor es el tiempo de carga, y que a menor frecuencia del haz de luz, menor es el voltaje de frenado. El análisis de los datos permite determinar experimentalmente la relación h/e.
El resumen trata sobre tres problemas resueltos de métodos generales para resolver problemas electrostáticos. El primer problema involucra calcular el potencial eléctrico dado una densidad de carga volumétrica utilizando la ecuación de Poisson y la ley de Gauss. El segundo problema calcula la densidad de carga superficial de la Tierra y la densidad de carga volumétrica de la atmósfera. El tercer problema halla el potencial eléctrico y campo eléctrico dados una densidad de carga volumétrica en coordenadas cil
Este documento trata sobre las fuentes de campos magnéticos. Explica la ley de Biot-Savart para calcular el campo magnético producido por corrientes eléctricas. También cubre el campo magnético creado por cargas en movimiento, alambres rectos, espiras circulares y solenoides. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas leyes.
La ley de Ampere establece la relación entre el campo magnético y la corriente eléctrica para campos estáticos. Maxwell reformuló esta ley para adaptarla a campos variables en el tiempo. La ley de Faraday establece que el voltaje inducido en un circuito es proporcional al cambio del flujo magnético a través de una superficie. Las curvas de histéresis magnética muestran la relación entre el campo magnético y la fuerza magnetizadora en un material ferromagnético, y cómo este retiene parte de su magnet
El documento trata sobre el magnetismo y campo magnético. Explica que los imanes tienen la propiedad de atraer otros metales y que pueden ser naturales o artificiales. También describe que los imanes tienen dos polos, norte y sur, y que el campo magnético se puede producir al hacer circular una corriente eléctrica por un conductor.
Este informe presenta los resultados de un laboratorio sobre circuitos RLC. Se analizaron oscilaciones amortiguadas y forzadas en un circuito RLC en serie. Adicionalmente, se midió la corriente y voltaje en la resistencia, condensador e inductor para diferentes frecuencias. Los resultados mostraron que la corriente alcanza un máximo en la frecuencia de resonancia, donde la impedancia del circuito es mínima. El fenómeno de resonancia tiene aplicaciones en sistemas de transmisión y filtrado de señales.
El documento trata sobre electromagnetismo. Brevemente describe que las corrientes eléctricas generan campos electromagnéticos y que estos campos se pueden representar mediante líneas de campo de manera similar a los campos magnéticos naturales. Además, tiene como objetivos determinar la relación entre corrientes eléctricas y campos magnéticos y comparar el magnetismo producido por corriente continua y alterna.
El documento presenta un resumen de cinco capítulos sobre conceptos de electromagnetismo. El Capítulo 1 trata sobre carga eléctrica y campo eléctrico. El Capítulo 2 sobre la ley de Gauss. El Capítulo 3 sobre potencial eléctrico. El Capítulo 4 sobre capacitancia y dieléctricos. Y el Capítulo 5 sobre corriente eléctrica, resistencia y fuerza electromotriz en circuitos. Además, incluye información sobre energía potencial eléctrica, potencial eléctrico, cálculo de pot
Este documento presenta 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 el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético a través de una superficie con el circuito como borde. El documento también incluye ejemplos y aplicaciones de ambas le
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.
Magnetismo e interacción magnética 2017Norbil Tejada
Este documento describe los campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas constantes. Explica que las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos y cómo éstos interactúan con otras cargas. Incluye ecuaciones para calcular la fuerza magnética sobre una carga en movimiento y sobre una corriente eléctrica. También analiza el movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos y presenta ejemplos numéricos para ilustrar los conceptos.
Este documento describe los principios de la inducción magnética y la corriente alterna. 1) Michael Faraday y Joseph Henry descubrieron de forma independiente que un campo magnético variable induce una corriente eléctrica en un conductor cercano. 2) La ley de Faraday establece que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional al cambio en el flujo magnético a través del circuito. 3) Un generador de corriente alterna utiliza una bobina giratoria en un campo magnético para producir una corriente eléctrica
Este documento presenta un curso sobre circuitos eléctricos en corriente alterna. Introduce conceptos como la función senoidal, características de voltaje y corriente en CA como amplitud, frecuencia y fase. Explica el análisis de circuitos mediante el uso de fasores y diagramas fasoriales, y define impedancia, admitancia y relaciones para elementos R, L y C. El documento proporciona ejemplos y ejercicios para aplicar estos conceptos al análisis de circuitos en estado permanente senoidal.
Este documento resume el descubrimiento de la inducción electromagnética por Michael Faraday. Explica que Faraday descubrió que al variar el flujo magnético a través de un circuito eléctrico, se induce una corriente eléctrica en ese circuito. Detalla los experimentos clave de Faraday y define el concepto de flujo magnético. Concluye que según la ley de inducción de Faraday, siempre que el flujo magnético neto a través de un circuito varíe con el tiempo, se inducirá una corriente eléctrica en ese
El documento describe los conceptos básicos del magnetismo y los campos magnéticos. Explica que los polos magnéticos concentran la fuerza de un imán y que los polos iguales se repelen mientras que los polos opuestos se atraen. También describe que los campos magnéticos se manifiestan en el espacio donde se producen los efectos de un imán y que el magnetismo resulta del movimiento de electrones en los átomos. Finalmente, explica cómo la inducción magnética alinea los dominios magnéticos de un material y puede causar su
El documento explica los conceptos de autoinducción y inductancia mutua. La autoinducción ocurre cuando una corriente variable en un circuito induce una fuerza electromotriz (fem) en sí misma debido al cambio en el flujo magnético. La inductancia de un circuito depende de su geometría y representa su oposición al cambio de corriente. La inductancia mutua ocurre cuando el flujo magnético variable de un circuito induce una fem en un circuito cercano.
La inductancia se produce al arrollar un alambre conductor para aprovechar la energía del campo magnético, y su valor depende de la inductancia, el campo magnético y la corriente. La capacitancia es la oposición de un circuito a cambios en el voltaje y se origina en el campo electrostático, mientras que la inductancia se opone a cambios en la corriente y se origina en el campo magnético. La capacitancia de un capacitor depende de la carga almacenada y la tensión aplicada entre sus placas.
Fuerza Magnética Sobre una Carga Electrica en MovimientoCloud Rodriguez
Este documento describe la fuerza magnética que actúa sobre una carga eléctrica en movimiento a través de un campo magnético. Explica que la fuerza magnética desvía la trayectoria de la carga sin cambiar la magnitud de su velocidad, y cómo calcular el sentido de la fuerza usando la regla de la mano derecha. También presenta la fórmula para calcular la fuerza magnética y resuelve un ejemplo numérico para determinar la masa de una partícula cargada.
Este documento presenta información sobre la física de la inductancia magnética. Explica que la inductancia se refiere al campo magnético creado por una corriente eléctrica que pasa a través de una bobina enrollada. Describe los conceptos de inductancia propia, que ocurre cuando una corriente variable induce una fuerza electromotriz en la misma bobina, y la inductancia mutua, que ocurre entre dos bobinas cercanas. También proporciona fórmulas matemáticas para calcular la inductancia de una bobina y la fuerza electrom
Este documento describe diferentes tipos de tiristores, incluyendo sus características de control, ventajas, desventajas, frecuencias de operación y rangos de voltaje y corriente. Los tiristores discutidos incluyen SCR, BCT, LASCR, TRIAC, SCR de apagado rápido, GTO, MTO, ETO, IGCT, MCT y SITH.
Este documento describe los tiristores, dispositivos semiconductores que se usan como interruptores electrónicos de estado sólido. Explica que los principales tipos de tiristores son el SCR y el triac, y describe brevemente sus características y aplicaciones. También analiza en detalle el funcionamiento y características del SCR, incluyendo su estructura, curva característica y aplicaciones como rectificador controlado.
Este documento describe diferentes aplicaciones de amplificadores operacionales, incluyendo preamplificadores, filtros paso bajo y paso alto, ecualizadores y amplificadores de instrumentación. Explica que los filtros paso bajo dejan pasar frecuencias bajas mientras atenuan las altas, y los filtros paso alto hacen lo opuesto. También describe cómo un ecualizador puede modificar el contenido de frecuencias de una señal de audio y cómo un amplificador de instrumentación tiene una alta relación señal a ruido común.
Este documento introduce los amplificadores operacionales, definidos como dispositivos electrónicos diseñados para realizar operaciones matemáticas como suma, resta, multiplicación, división, diferenciación e integración. Explica que un amplificador operacional tiene dos entradas (inversora y no inversora) y una salida, y funciona como un amplificador de tensión de muy alta ganancia. Finalmente, presenta el modelo de circuito equivalente de un amplificador operacional.
Los tiristores son dispositivos semiconductores de potencia que funcionan como conmutadores biestables. Tienen tres terminales - ánodo, cátodo y compuerta - y conducen electricidad cuando se aplica una corriente a la compuerta, siempre que el ánodo tenga mayor potencial que el cátodo. Existen varios tipos de tiristores como los GTO que pueden apagarse aplicando una pulsación a la compuerta, a diferencia de los SCR convencionales.
Este documento describe diferentes tipos de inductores, incluidos sus símbolos, apariencia y cómo se pueden colocar inductores en serie y paralelo. Explica que los inductores, al igual que los capacitores, tienen una resistencia y capacitancia asociadas. También muestra varios tipos de inductores fijos y variables, y describe cómo calcular la inductancia total de inductores en paralelo o serie.
El documento describe diferentes tipos de circuitos que utilizan diodos, incluyendo rectificadores para convertir corriente alterna en continua, multiplicadores de tensión para aumentar el voltaje, limitadores de voltaje para manipular señales, compuertas lógicas para operaciones booleanas, reguladores de voltaje/corriente para mantener valores constantes, y circuitos fijadores para desplazar señales. Los diodos permiten que la corriente fluya en una sola dirección en estos circuitos para realizar funciones como rectificación, multiplicación,
Usos y aplicaciones de capacitores e inductores en la ingenieríaangelica.perdomo
Los capacitores y inductores se usan ampliamente en ingeniería. Los capacitores se pueden usar para almacenar energía eléctrica y regular voltajes y corrientes, mientras que los inductores se usan comúnmente en circuitos de corriente alterna. Algunas aplicaciones importantes incluyen filtros de alimentación, circuitos temporizadores y fuentes de alimentación. Los supercapacitores también muestran potencial para su uso en vehículos híbridos y sistemas de elevadores.
Amplificadores operacionales con funciones de transferenciaMartín E
Los amplificadores operacionales (OpAmps) son amplificadores que realizan operaciones matemáticas. Fueron inventados durante la Segunda Guerra Mundial y utilizados originalmente en computadoras analógicas. Los OpAmps modernos ofrecen una forma conveniente de construir funciones de transferencia y sistemas de control mediante una alta ganancia, baja impedancia de salida e impedancia de entrada infinita.
Inductancia, transformadores y circuitos de corriente alternaIgnacio Espinoza
Este documento describe los principios fundamentales de la inducción electromagnética, incluidas las leyes de Faraday y Lenz, y cómo se aplican en transformadores e inductores. También explica el comportamiento de circuitos de corriente continua y alterna que contienen resistores, condensadores e inductores, y cómo la corriente y el voltaje varían con el tiempo en estos circuitos.
Este documento describe los amplificadores operacionales, incluyendo su historia, estructura, usos y características. Un amplificador operacional es un dispositivo de estado sólido que amplifica la diferencia entre sus dos entradas y puede ser configurado para realizar funciones matemáticas como suma, resta, multiplicación e integración. Internamente, consta de etapas de entrada diferencial, salida diferencial, ganancia intermedia y salida. Los amplificadores operacionales se usan comúnmente en sistemas de control, procesamiento de señales y otros campos
Este documento describe el funcionamiento y aplicaciones de los tiristores. Explica que los tiristores son dispositivos semiconductores que actúan como interruptores que permiten el paso completo o bloqueo total de la corriente. Luego describe varios tipos de tiristores como el diodo Shockley, SCR, GTO y TRIAC, explicando su estructura, funcionamiento y condiciones de conmutación. Finalmente, menciona algunas aplicaciones comunes de los tiristores como control de potencia eléctrica, rectificación de corriente alterna
Un amplificador operacional es un amplificador diferencial con alta ganancia y alta impedancia de entrada que se utiliza comúnmente para amplificar señales, oscilar, filtrar y realizar otras funciones de instrumentación. Los amplificadores operacionales modernos se construyen completamente en pastillas de silicio mediante técnicas de microelectrónica y se utilizan en una amplia variedad de dispositivos electrónicos como fuentes de alimentación y convertidores analógico-digitales.
Este documento trata sobre circuitos eléctricos con acoplamiento magnético y transformadores. Explica las ecuaciones magnéticas que rigen los campos magnéticos en dos bobinas energizadas y los conceptos de puntos homólogos, coeficiente de acoplamiento y coeficiente de inductancia mutua. También cubre la resolución de circuitos con acoplamiento magnético y presenta ejemplos de aplicación de estos conceptos a transformadores.
El documento define un transformador eléctrico y explica cómo cambia la potencia eléctrica alterna de un nivel de voltaje a otro mediante un campo magnético. También discute la diferencia entre un transformador ideal y uno de núcleo de aire, e ilustra la relación entre el primario y secundario con un ejemplo numérico. Además, explica el concepto de inductancia mutua y provee un ejemplo numérico de cómo se calcula. Finalmente, describe el método de convención de puntos y provee un ejemplo de su aplicación.
Este documento describe circuitos eléctricos con acoplamiento magnético y transformadores. Explica conceptos como campo magnético, inductancia mutua, puntos homólogos y coeficiente de acoplamiento. También incluye ecuaciones que relacionan voltajes, corrientes e inductancias en circuitos acoplados magnéticamente y ejemplos de cálculos con transformadores.
Este documento describe los conceptos de acoplamiento magnético y transformadores. Explica que dos bobinas acopladas magnéticamente pueden transferir energía de una a otra a través de un campo magnético variable. Define la inductancia mutua como la medida de cómo el flujo magnético de una bobina induce un voltaje en la otra. Finalmente, detalla que un transformador usa este principio para elevar o reducir voltajes mediante la variación de la relación de espiras entre el primario y secundario.
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 fundamentos teóricos de los transformadores. Explica que un transformador consta de un núcleo de hierro con bobinas primarias y secundarias enrolladas, y puede transformar la tensión de corriente alterna de entrada a otra tensión de salida diferente. También define conceptos como el acoplamiento magnético, la inductancia mutua y el método de convención de puntos para determinar la polaridad en los devanados acoplados.
Este documento trata sobre circuitos eléctricos acoplados magnéticamente. Explica el fenómeno del acoplamiento magnético entre bobinas y cómo esto induce tensiones en circuitos acoplados. También define conceptos como la inductancia mutua y presenta ejemplos de circuitos equivalentes para modelar circuitos acoplados. Por último, analiza transformadores trifásicos, incluyendo sus núcleos y aplicaciones.
El documento describe los conceptos fundamentales de los transformadores, incluyendo la inductancia mutua, la relación entre el voltaje y la corriente en el primario y secundario, y la convención de los puntos. Explica que la inductancia mutua permite transferir energía entre las bobinas primarias y secundarias a través del campo magnético variable, y que la relación de transformación depende del número de espiras en cada bobina. También cubre las diferencias entre un transformador ideal y uno con núcleo de aire.
El documento describe los conceptos fundamentales de los transformadores. Explica que un transformador permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna manteniendo la potencia. Está constituido por dos bobinas devanadas sobre un núcleo de material ferromagnético que permite la inducción electromagnética entre ellas. También define los conceptos de inductancia mutua y el método de convención de puntos para determinar la polaridad en los transformadores.
El documento describe los principios básicos de los transformadores e inductancia mutua. Explica que los transformadores usan inducción electromagnética para cambiar el voltaje de la electricidad en un circuito, y que la inductancia mutua es el efecto de producir una fuerza electromotriz en una bobina debido a cambios en la corriente de otra bobina acoplada. También analiza las diferencias entre un transformador ideal y uno real, así como cómo calcular variables como el voltaje, la corriente, la inductancia mutua y el coeficiente de acoplamiento entre
Este documento describe los transformadores eléctricos y la inductancia mutua. Explica que los transformadores funcionan mediante inducción electromagnética y se componen de dos bobinas envueltas alrededor de un núcleo de hierro. Define la inductancia mutua como la tensión inducida en una bobina debido a los cambios en la corriente de la otra bobina acoplada. Proporciona ejemplos numéricos para ilustrar estos conceptos.
El documento describe los experimentos de Faraday sobre la inducción electromagnética. Faraday descubrió que al mover un imán cerca de una bobina conectada a un galvanómetro se induce una corriente eléctrica en la bobina. Realizó varios experimentos que le llevaron a formular la ley de inducción electromagnética y la ley de Lenz.
Este documento describe los principios fundamentales de la interacción entre corrientes eléctricas y campos magnéticos. Explica la inducción electromagnética y cómo se produce una fuerza electromotriz cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético o cuando el campo magnético es variable. También describe los efectos de autoinducción, las corrientes de Foucault y la fuerza que actúa sobre una corriente eléctrica en presencia de un campo magnético, con aplicaciones como generadores, transformadores y motores eléctric
El documento describe la inductancia mutua entre dos bobinas. La inductancia mutua M se define como el flujo magnético causado por la corriente en una bobina que pasa a través de la otra bobina. Cuando la corriente en una bobina varía con el tiempo, induce una fuerza electromotriz en la otra bobina debido a la inductancia mutua. El documento también explica la convención de puntos para determinar la polaridad de la fuerza electromotriz inducida.
El documento describe el concepto de inductancia mutua entre dos bobinas. Explica que la inductancia mutua M se define como el flujo magnético causado por la corriente en una bobina que pasa a través de la otra bobina. También describe la convención de los puntos para determinar la polaridad de las fuerzas electromotrices inducidas en cada bobina.
Este documento trata sobre los transformadores eléctricos. Explica que un transformador está compuesto por dos bobinas acopladas magnéticamente, donde una corriente eléctrica que pasa por la primera bobina (primario) induce una corriente en la segunda bobina (secundario). También describe las diferencias entre un transformador ideal y uno con núcleo de aire, así como conceptos como la inductancia mutua y la convención de los puntos para determinar la polaridad en los transformadores.
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1) Un transformador ideal transfiere energía entre dos bobinas acopladas magnéticamente sin pérdidas.
2) Un transformador de núcleo de aire tiene un acoplamiento menor que uno de núcleo de hierro debido a que no tiene un material magnético.
3) La inductancia mutua entre dos bobinas depende de su acoplamiento magnético y describe la cantidad de flujo de una bobina que enlaza a la otra.
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¿Qué es?
El VIH es un virus que ataca el sistema inmunitario del cuerpo humano, debilitándolo y dejándolo vulnerable a otras infecciones y enfermedades.
Se transmite a través de fluidos corporales como sangre, semen, secreciones vaginales y leche materna.
A medida que avanza, el VIH puede desarrollarse en SIDA, una etapa avanzada de la infección donde el sistema inmunitario está severamente comprometido.
Estadísticas
Más de 38 millones de personas viven con VIH en todo el mundo, según datos de la ONU.
Las tasas de infección varían según la región y el grupo demográfico, con una prevalencia más alta en África subsahariana.
Modos de Transmisión
El VIH se transmite principalmente a través de relaciones sexuales sin protección, compartir agujas contaminadas y de madre a hijo durante el parto o la lactancia.
No se transmite por contacto casual como estrechar la mano o compartir utensilios.
Prevención y Tratamiento
La prevención incluye el uso de preservativos durante las relaciones sexuales, evitar compartir agujas y acceder a la profilaxis preexposición (PrEP) para aquellos con mayor riesgo.
El tratamiento del VIH implica el uso de terapia antirretroviral (TAR), que ayuda a controlar la replicación viral y permite que las personas con VIH vivan vidas más largas y saludables
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La incidencia y gravedad de las quemaduras pueden variar según factores como la edad, la ocupación, el entorno y la atención médica disponible. Las quemaduras son un problema global de salud pública, con impacto no solo en la salud física, sino también en la calidad de vida y la salud mental de los afectados. Además del dolor y la discapacidad física que pueden ocasionar, las quemaduras pueden dejar cicatrices permanentes y aumentar el riesgo de infecciones y otras complicaciones a largo plazo.
El manejo adecuado de las quemaduras es esencial para minimizar el riesgo de complicaciones y promover una recuperación óptima. Desde los primeros auxilios en el lugar del incidente hasta el tratamiento médico especializado en centros de quemados, se requiere una atención integral y multidisciplinaria. Además, la prevención juega un papel fundamental en la reducción de la incidencia de quemaduras, mediante la educación pública, la implementación de medidas de seguridad en el hogar, el trabajo y otros entornos, y la promoción de políticas de salud y seguridad efectivas.
En esta exploración exhaustiva sobre el tema de las quemaduras, analizaremos en detalle los diferentes tipos de quemaduras, sus causas y factores de riesgo, los mecanismos fisiopatológicos involucrados, las complicaciones potenciales y las estrategias de tratamiento y prevención más relevantes en la actualidad. Además, consideraremos los avances científicos y tecnológicos recientes que están transformando el enfoque hacia la gestión de las quemaduras, con el objetivo último de mejorar los resultados para los pacientes y reducir la carga global de esta importante condición médica.
1. INDUCTANCIA
Tome un tramo de alambre de cobre y enróllelo alrededor de un lápiz para que forme una bobina. Si
coloca esa bobina en un circuito, ¿se comporta en forma diferente que un trozo recto de alambre? Es
sorprendente, pero la respuesta es sí. En un automóvil común impulsado con gasolina, una bobina de esta
clase es la que
hace posible que una batería de 12 volts provea miles de volts a las bujías,lo que a la vez posibilita que éstas
se enciendan y pongan en marcha al motor. Otras bobinas de este tipo se usan para mantener encendidas las
lámparas de luzfluorescente.En ciertas ciudades se colocan grandes bobinas bajo las calles para controlar la
operación de los semáforos. En todas estas aplicaciones, y muchas más.
Una corriente variable en una bobina induce una fem en otra bobina adyacente. El acoplamiento
entre ellas queda descrito por su inductancia mutua.Una corriente variable en una bobina también induce una
fem en esa misma bobina, la cual recibe el nombre de inductor, y la relación de la corriente con la fem está
descrita por la inductancia (también llamada autoinductancia) de la bobina. Si una bobina inicialmente
conduce corriente, cuando ésta disminuye, hay una liberación de energía; este principio se utiliza en los
sistemas de encendido de los automóviles. Veremos que esta energía liberada estaba almacenada en el
campo magnético generado por la corriente que inicialmente circulaba por la bobina, y estudiaremos ciertas
aplicaciones prácticas de la energía del campo magnético.
Inductancia mutua
En la interacción magnética entre dos alambres que transportan corrientes
estables;la corriente en uno de los alambres genera un campo magnético que
ejerce una fuerza sobre la corriente en el otro alambre. Pero cuando hay una
corriente variable en uno de los circuitos, surge una interacción adicional.
Considere dos bobinas de alambre cerca una de la otra, como se ilustra en la
figura 1. Una corriente que circula por la bobina 1 produce un campo
magnético B y, por lo tanto, un flujo magnético a través de la bobina 2. Si la
corriente en la bobina 1 cambia, el flujo a través de la bobina 2 también
cambia;de acuerdo con la ley de Faraday, esto induce una fem en la bobina 2.
De este modo, un cambio en la corriente de un circuito puede inducir otra
corriente en un segundo circuito.
Una corriente que circula por la bobina 1 produce un campo magnético y, por
lo tanto, un flujo magnético a través de la bobina 2. Si la corriente en la bobina
1 cambia, el flujo a través de la bobina 2 también cambia; de acuerdo con la
ley de Faraday, esto induce una fem en la bobina 2. De este modo, un cambio
en la corriente de un circuito puede inducir otra corriente en un segundo
circuito.
Analicemos con más detalle la situación que aparece en la figura 1.
Para representar las cantidades que varían con el tiempo usaremos letras minúsculas. En la figura 1, una
corriente i1 establece un campo magnético (indicado por las líneas de color azul), y algunas de estas líneas de
campo pasan a través de la bobina 2. Denotaremos con ΦB2 el flujo magnético a través de cada espira de la
bobina 2, causado por la corriente i1 en la bobina 1. (Si el flujo es diferente a través de las distintas espiras de
la bobina, entonces ΦB2 denota el flujo medio.) El campo magnético es proporcional a i1, de manera que ΦB2
también es proporcional a i1. Cuando i1 cambia, ΦB2 cambia; este flujo cambiante induce una fem ε2 en la
bobina 2, dada por
Podríamos representar la proporcionalidad entre ϕB2 e i1 en la forma ΦB2 = (constante) i1, pero, en vez de ello,
es más conveniente incluir el número de espiras N2 en la relación. Al introducir una constante de
proporcionalidad M21, llamada inductancia mutua de las dos bobinas, escribimos
Donde ΦB2 es el flujo a través de una sola espira de la bobina 2. De ahí que,
2. y la ecuación (1) se rescribe como
Es decir, un cambio en la corriente i1 en la bobina 1 induce una fem en la bobina 2,que es directamente
proporcional a la tasa de cambio de i1 (figura 2).También se podría escribir la definición de la inductancia
mutua,ecuación (2), como
Si las bobinas están en el vacío, el flujo ΦB2 a través de cada espira de la
bobina 2 es directamente proporcional a la corriente i1. Entonces, la
inductancia mutua M21 es una constante que sólo depende de la geometría
de las dos bobinas (el tamaño, la forma, el número de espiras y la
orientación de cada una, así como la separación entre ellas). Si está
presente un material magnético, M21 también depende de las propiedades
magnéticas de éste.Si el material tiene propiedades magnéticas no lineales,
es decir, si la permeabilidad relativa Km no es constante y la magnetización
no es proporcional al campo magnético, entonces ΦB2 deja de ser
directamente proporcional a i1. En ese caso, la inductancia mutua también
depende del valor de i1.
En este análisis supondremos que cualquier material magnético que esté
presente tiene una Km constante, por lo que el flujo es directamente
proporcional a la corriente y M21 sólo depende de la geometría.
Podría volverse a hacer el análisis para el caso opuesto, en el que
una corriente cambiante i2 en la bobina 2 causa un flujo cambiante ΦB1 y una
fem ε1 en la bobina 1.
Esperaríamos que la constante correspondiente M12 fuera diferente de M21
porque, en general, las dos bobinas no son idénticas y el flujo a través de
ellas no es el mismo.
Sin embargo, M12 siempre es igual a M21, aun cuando las dos bobinas no
sean simétricas.A este valor común lo llamamos simplemente inductancia
mutua, y lo denotamos con el símbolo M, sin subíndices; este valor
caracteriza por completo la interacción de la fem inducida de las dos bobinas. De esta forma, podemos
escribir
Donde la inductancia mutua M es
Los signos negativos en la ecuación (4) son un reflejo de la ley de Lenz. La primera ecuación dice que un
cambio en la corriente en la bobina 1 provoca un cambio en el flujo magnético a través de la bobina 2, lo que
induce una fem en esta última que se opone al cambio del flujo; en la segunda ecuación las dos bobinas
intercambian su papel.
CUIDADO - Sólo una corriente variable en el tiempo induce una fem Note que sólo una corriente variableen el tiempo en
una bobina puede inducir una femy, por lo tanto, una corriente en una segunda bobina. Las ecuaciones (4) demuestran que
la fem inducida en cada bobina es directamente proporcional a la tasa de cambio de la corriente en la otra bobina, no al
valor de la corriente. Una corriente estable en una bobina, sin importar su intensidad, no puede inducir una corriente en una
bobina cercana. ❚
3. La unidad del SI para la inductancia mutua se llama henry (1 H), en honor del físico estadounidense Joseph
Henry (1797-1878), uno de los descubridores de la inducción electromagnética. Según la ecuación (5), un
henry es igual a un weber por ampere. Otras unidades equivalentes obtenidas con la ecuación (4) son un
volt-segundo por ampere, un ohm-segundo, o un joule
Así como el farad es una unidad muy grande de capacitancia, el henry es una unidad muy grande de
inductancia mutua. Los valores comunes de la inductancia mutua son del orden del milihenry (mH) o
microhenry (mH).
Desventajas y usos de la inductancia mutua
La inductancia mutua puede ser inconveniente en los circuitos eléctricos,pues las variaciones de corriente en
un circuito inducen fem no deseadas en otros circuitos cercanos. Para minimizar estos efectos, los sistemas
de circuitos múltiples deben diseñarse de manera que M sea tan pequeña como se pueda; por ejemplo, dos
bobinas podrían colocarse muy alejadas o con sus planos perpendiculares.
Felizmente,la inductancia mutua también tiene muchas aplicaciones útiles.Un transformador, usado
en los circuitos de corriente alterna para subir o bajar voltajes, no tiene diferencias fundamentales con las dos
bobinas ilustradas en la figura 1.
Una corriente alterna variable en el tiempo en una bobina del transformador produce una fem variable en la
otra bobina; el valor de M, que depende de la geometría de las bobinas, determina la amplitud de la fem
inducida en la segunda bobina y, por lo tanto, la amplitud del voltaje de salida.
Autoinductancia e inductores
En nuestro análisis de la inductancia mutua consideramos dos circuitos separados e independientes: la
corriente en un circuito crea un campo magnético que da origen a un flujo a través del segundo circuito. Si
cambia la corriente en el primer circuito, el flujo en el segundo circuito cambia y en éste se induce una fem.
Ocurre un efecto importante relacionado incluso cuando se considera un solo circuito aislado. Cuando en el
circuito está presente una corriente, se establece un campo magnético que crea un flujo magnético a través
del mismo circuito; este flujo cambia cuando la corriente cambia. Así, cualquier circuito que conduzca una
corriente variable tiene una fem inducida en él por la variación en su propio campo magnético.
Esa clase de fem se denomina fem autoinducida. Según la ley de Lenz, una fem autoinducida siempre se
opone al cambio en la corriente que causó la fem, y de ese modo hace más
difícil que haya variaciones en la corriente. Por esta razón, las fem
autoinducidas son de gran importancia siempre que hay una corriente
variable.
Puede haber fem autoinducidas en cualquier circuito, ya que siempre hay
algún flujo magnético a través de la espira cerrada de un circuito que
conduce corriente.
Pero el efecto se intensifica considerablemente si el circuito incluye una
bobina con N espiras de alambre (figura 4).Como resultado de la corriente i,
hay un flujo magnético medio ΦB a través de cada vuelta de la bobina. En
analogía con la ecuación (5), definimos la autoinductancia L del circuito
como.
Cuando no hay riesgo de confusión con la inductancia mutua, la autoinductancia se llama simplemente
inductancia. Al comparar las ecuaciones (5) y (6) se observa que las unidades de autoinductancia son las
mismas que las de la inductancia mutua; la unidad del SI para la autoinductancia es el henry.
Si la corriente i en el circuito cambia, también lo hace el flujo ΦB; al reacomodar la ecuación (6) y obtener la
derivada con respecto al tiempo, la relación entre las tasas de cambio es
4. De acuerdo con la ley de Faraday para una bobina con N espiras,ecuación (4),la
fem autoinducida es por lo que se deduce que
El signo menos en la ecuación (7) es un reflejo de la ley de Lenz; nos dice que la fem autoinducida en un
circuito se opone a cualquier cambio en la corriente en ese circuito. (Más adelante, en esta sección,
estudiaremos con más profundidad el significado de este signo menos.)
La ecuación (7) también establece que la autoinductancia de un circuito es la magnitud de la fem autoinducida
por unidad de tasa de cambio de la corriente. Esta relación hace posible medir una autoinductancia
desconocida en forma relativamente sencilla: cambie la corriente en el circuito con una tasa di/dt conocida,
mida la fem inducida y obtenga el cociente para determinar el valor de L.
Los inductores como elementos de un circuito
Un elemento de circuito diseñado para tener una inductancia particular se llama inductor, o bobina de
autoinducción. El símbolo habitual para un inductor en un circuito es
Al igual que los resistores ycapacitores,los inductores se encuentran entre los elementos indispensables de
los circuitos electrónicos modernos.Su finalidad es oponerse a cualquier variación en la corriente a travé s del
circuito. Un inductor en un circuito de corriente directa ayuda a mantener una corriente estable a pesar de las
fluctuaciones en la fem aplicada; en un circuito de corriente alterna, un inductor tiende a suprimir las
variaciones de la corriente que ocurran más rápido de lo deseado.
Estudiaremos con más detalle el comportamiento y las aplicaciones de los inductores en los circuitos.
Para entender el comportamiento de los circuitos que contienen inductores es necesario desarrollar
un principio general análogo a la ley de Kirchhoff de las malla. Para aplicar esa ley se recorre una malla
conductora midiendo las diferencias de potencial a través de elementos sucesivos del circuito conforme se
avanza. La suma algebraica de estas diferencias alrededor de cualquier malla cerrada debe ser igual a cero
porque el campo eléctrico producido por las cargas distribuidas alrededor del circuito es conservativo.
denotamos un campo conservativo con
Cuando en el circuito hay un inductor,la situación cambia.El campo
eléctrico inducido magnéticamente dentro de las bobinas del inductor no es
conservativo; lo denotaremos con Necesitamos pensar con mucho
cuidado sobre los papeles que tienen los diferentes campos. Supongamos
que tratamos con un inductor cuyas bobinas tienen resistencia insignificante.
Entonces,para hacer que una carga se desplace a través de las bobinas se
requiere un campo eléctrico tan pequeño que sea despreciable, por lo que el
campo eléctrico total dentro de las bobinas debe ser igual a cero, aun
cuando ninguno de los campos individuales valga cero.Como es diferente
de cero, sabemos que debe haber acumulaciones de carga en las terminales
del inductor y las superficies de sus conductores para que se produzca este
campo.
Considere el circuito que se ilustra en la figura 5; la caja contiene
una combinación de baterías y resistores variables que nos permiten controlar la corriente i en el circuito. De
acuerdo con la ley de Faraday, ecuación
la integral de línea de alrededor del circuito es el negativo de la tasa
de cambio del flujo a través del circuito, que a la vez está dada por la ecuación (7). Al combinar estas dos
relaciones se obtiene
5. donde se integra en el sentido horario alrededor del circuito (el sentido supuesto para la corriente). Pero es
diferente de cero sólo dentro del inductor. Por lo tanto, la integral de alrededor de todo el circuito se
remplaza por su integral sólo de a a b a través del inductor; es decir,
A continuación,como =0 en cada punto dentro de las bobinas del inductor,esta ecuación se rescribe
como
Pero esta integral es simplemente el potencial Vab del punto a con respecto a b,por lo que al final se obtiene
Se concluye que hay una diferencia de potencial genuina entre las terminales del inductor, asociada con las
fuerzas conservativas electrostáticas,a pesar del hecho de que el campo eléctrico asociado con el efecto de
inducción magnética es no conservativo. Así, está justificado usar la ley de Kirchhoff de las mallas para
analizar circuitos que incluyan inductores.La ecuación (8) da la diferencia de potencial a través de un inductor
en un circuito.
CUIDADO : La fem autoinducida se opone a los cambios enla corriente Note que la fem autoinducida no se opone a la
corriente i en sí, sino a cualquier cambio (di/dt) en la corriente.
Así, el comportamiento de un inductor en un circuito es muy diferente del de un resistor. En la figura 6 se comparan los
comportamientos de un resistor y un inductor, y se resumen las relaciones de signos. ❚
6. Aplicaciones de los inductores
Como un inductor se opone a los cambios en la corriente, desempeña
un papel importante en los equipos que emplean luzfluorescente (figura
7), en los que la corriente fluye de los conductores al gas que llena el
tubo, con lo que el gas se ioniza y brilla.Sin embargo,un gas ionizado o
plasma es un conductor marcadamente no
óhmico: cuanto mayor es la corriente, tanto más alto es el grado de
ionización que alcanza el plasma y menor su resistencia. Si se aplicara
al plasma un voltaje suficientemente grande, la corriente aumentaría
tanto que dañaría los circuitos afuera del tubo fluorescente. Para evitar
este problema,se conecta un inductor o bobina de inductancia en serie
con el tubo con la finalidad de impedir que la corriente aumente más de
lo debido.
La bobina de inductancia también hace posible que el tubo
fluorescente funcione con el voltaje alterno provisto por el cableado de
una vivienda. Este voltaje oscila en forma sinusoidal con una frecuencia
de 60 Hz, por lo que vale cero momentáneamente 120 veces por
segundo. Si no hubiera una bobina de inductancia, el plasma en el tubo
fluorescente se desionizaría con rapidez cuando el voltaje se redujera a
cero
y el tubo se apagaría. Con la bobina de inductancia, una fem autoinducida sostiene la corriente y mantiene
encendido el tubo. Las bobinas de inductancia también se emplean con este propósito en el alumbrado
público (las luminarias obtienen su luzde un vapor brillante de mercurio o átomos de sodio) y en las luces de
neón.(En las lámparas fluorescentes compactas,la bobina de inductancia se sustituye por un esquema más
complicado de regulación de corriente, que utiliza transistores.)
La autoinductancia de un circuito depende de su tamaño,forma y número de espiras.Para N espiras
muy cercanas,siempre es proporcional a N².También depende de las propiedades magnéticas del material
encerrado por el circuito.En los ejemplos que siguen se supondrá que el circuito sólo encierra vacío (o aire, el
cual, desde el punto de vista del magnetismo es en esencia un vacío). Sin embargo, si el flujo está
concentrado en una región que contenga un material magnético con permeabilidad m, en la expresión para B
hay que sustituir (la permeabilidad del vacío) por . Si el material es diamagnético o paramagnético,
esta sustitución hace muy poca diferencia, puesto que Km tiene un valor muy cercano a 1.
Sin embargo, si el material es ferromagnético, la diferencia tiene importancia crucial.
Un solenoide devanado en torno a un núcleo de hierro dulce con Km = 5000 tiene una inductancia
aproximadamente 5000 veces más grande que la del mismo solenoide con un núcleo de aire. Los inductores
de núcleo ferromagnético se usan mucho en varias aplicaciones de electrónica y generación de electricidad.
Una complicación adicional es que con los materiales ferromagnéticos, la magnetización en general
no es una función lineal de la corriente magnetizadora,en especial cuando está próxima la saturación. Como
resultado,la inductancia no es constante,sino que depende de la corriente en forma bastante complicada. En
nuestro análisis ignoraremos esta dificultad y supondremos siempre que la inductancia es constante.
Ésta es una suposición razonable aun para un material ferromagnético si la magnetización permanece muy
por debajo del nivel de saturación.
Como los automóviles contienen acero —un material ferromagnético—, conducir un vehículo sobre
una bobina causa un incremento apreciable en la inductancia de esta última. Este efecto se aprovecha e n los
sensores de los semáforos,que usan una bobina grande portadora de corriente,la cual está enterrada bajo la
superficie del pavimento cerca de una intersección de avenidas.Los circuitos conectados a la bobina detectan
el cambio de inductancia cuando un vehículo pasa por arriba, y cuando un número programado de autos ha
pasado sobre la bobina, la luz del semáforo cambia a verde para permitir que crucen la intersección.