1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Instituto Universitario “Santiaño Mariño”
Ing. Electrica
Barcelona, Junio de 2014
Bachiller:
Gerardo Vásquez
C.I. 19.496.794
2. La ley de Ampére nos permite calcular campos magnéticos a partir
de las corrientes eléctricas. Fue descubierta por André - Marie
Ampére en 1826 y se enuncia:
La integral del primer miembro es la circulación o integral de línea
del campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada, y:
μ0 es la permeabilidad del vacío
dl es un vector tangente a la trayectoria elegida en cada punto
IT es la corriente neta que atraviesa la superficie delimitada por la
trayectoria, y será positiva o negativa según el sentido con el que
atraviese a la superficie.
3. EJEMPLOS
1) La simetría del campo magnético en este problema es la siguiente: puesto
que para puntos alejados de los extremos podemos considerar al cable como
infinito, entonces se ``enrolla'' en circunferencias alrededor del cable coaxial,
dependiendo su intensidad en un punto P sólo de la distancia que separa a dicho
punto del eje del cable. Esto nos permite utilizar la Ley de Ampère,
integrando a lo largo de una circunferencia C de radio r que esté puesta
perpendicularmente al cable y con centro en el cable. De esta forma, y por lo
dicho para la simetría de para este problema, podemos escribir
y aplicando la Ley de Ampère a este caso
En el caso en que estemos integrando sobre puntos entre el centro y la corteza,
la corriente que queda dentro del círculo C es la intensidad que circula por el
cable del centro. Para el caso de que los puntos del camino de
integración C estén fuera del cable, la intensidad que atraviesa el área de C es
cero, ya que tenemos la que circula por el cable del centro menos la
intensidad que circula por la corteza.
4. EJEMPLOS
La simetría del campo magnético es la misma que en el problema
anterior y por tanto podemos seguir utilizando el resultado anterior .
Para ningún punto en el interior de C es atravesado
por corriente y por tanto . Para la fracción de corriente
que atraviesa el interior de C es igual a y por tanto .
Y para , es decir, en el exterior de la corteza, es toda la
intensidad la que atraviesa C. Así
es el campo magnético para los tres casos. En todos ellos, el sentido
de es ``retorciéndose'' en circunferencias alrededor del cable.
5. La ley de inducción electromagnética de Faraday (o
simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en
un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con
que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa
una superficie cualquiera con el circuito como borde:
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.
Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael
Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en
la generación de electricidad.
6. EJEMPLOS
1) Una bobina de alambre de cobre de 100 vueltas y sección transversal de
1 10-3 m2, se conecta aun circuito siendo la resistencia total 10 . Si la
inducción magnética alterna varía entre los valores de ±1 Wb/m2
¿cuánta de carga fluye en el circuito?
B
B
d
dt d
dt
dq
i
dqdt
R dt
i
R
B
B
d
Rdq d dq
R
2
1
q
B
B B0
Rdq d Rq q
R
Reemplazando valores se obtiene:
3
2 2
Wb
NBA 100 1 1 10 0.1
m
3
1 2
Wb
NBA 100 1 1 10 0.1
m
R 10
q 0.02 C
7. EJEMPLOS
2) Un campo magnético es normal al plano de un anillo de cobre 10 cm
de diámetro, construido con alambre de 2.54 mm
¿Con qué rapidez debe cambiar el campo, para que se genere una
corriente inducida de 10A? (Cu) = 1.7 10-8 m
d
dt
B dA
pero el área del anillo es constante,
luego:
dB
A
dt
8
3
2
alambre
l 1.710 2 0.05
R R R 1.0510
A 0.05
i
R
3
2
dB dB i R dB 101.0510
A
dt dt A dt 0.05
2
dB Wb
1.34
dt m s
8. La curva de magnetización de un material ferromagnético es
aquella que representa el magnetismo en el material como función
de la fuerza magnetizaste.
Magnetismo Fuerza magnetizaste
f N * i
l i
B H
Estas curvas se obtienes debido a que la permeabilidad de los
materiales ferromagnéticos no es constante, entonces, para
ilustrar el comportamiento de la permeabilidadde un material
ferromagnético se aplica una corriente continua al núcleo.
Esta dependencia de la historia precedente del flujo y la falla
resultante para volver sobre el trazo de la trayectoria del flujo se
llama histéresis.
9. La curva de magnetización de un material, Sea cual sea el material
específico, posee las siguientes características:
Al principio, la magnetización requiere un mayor esfuerzo
eléctrico. Este intervalo es la llamada zona reversible.
En un determinado punto, la magnetización se produce de forma
proporcional. En ese punto se inicia la denominada zona lineal.
Finalmente, se llega un instante a partir del cual, por mucha
fuerza magnética que induzcamos al material, ya no se magnetiza
más. Este es el llamado punto de inducción de saturación, que
determina el inicio de la llamada zona de saturación.
Para la grabación magnética analógica de sonido hay que tener
en cuenta la curva de histéresis. La señal de audio hay que
grabarla solo en la zona lineal de la cinta magnética de audio, de
modo contrario, por arriba o por abajo, sufriría deformaciones.
