The document discusses Faraday's law of induction and electromagnetic induction. It provides an example of calculating the magnetic flux through a planar area. It then analyzes the example, finding the induced EMF and induced current in the circuit. It explains that if the coil was made of an insulating material instead, the induced EMF would remain the same but the induced current would be lower due to the higher resistance.
ENERGÍA Y POTENCIAL
ENERGÍA PARA MOVER UNA CARGA PUNTUAL EN UN CAMPO ELÉCTRICO
DIFERENCIA DE POTENCIAL Y POTENCIAL
CAMPO DE POTENCIAL DE UNA CARGA PUNTUAL
EL CAMPO DE POTENCIAL DE UN SISTEMA DE CARGAS : PROPIEDAD CONSERVATIVA
GRADIENTE DE POTENCIAL
EL DIPOLO
DENSIDAD DE ENERGÍA EN UN CAMPO ELECTROSTÁTICO
Este documento describe los fenómenos magnéticos y las fuerzas magnéticas. Explica que los imanes permanentes ejercen fuerzas entre sí y sobre fragmentos de hierro no magnetizados, y que cuando se pone una barra de hierro en contacto con un imán, la barra también se magnetiza. Además, introduce los conceptos de polos magnéticos, campo magnético, líneas de campo magnético, y cómo las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos.
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
Este documento contiene 16 preguntas y respuestas sobre conceptos relacionados con la corriente eléctrica y la resistencia. Las preguntas cubren temas como la diferencia entre voltaje y corriente, los factores que afectan la resistencia de un conductor, cálculos de resistencia para alambres de diferentes dimensiones, y cómo varían la corriente y resistencia bajo diferentes condiciones. También incluye 5 problemas de física sobre cálculos de corriente, carga eléctrica y densidad de corriente.
El documento trata sobre la fuerza magnética ejercida sobre partículas cargadas que se mueven en un campo magnético. Explica la regla de la mano izquierda para determinar la dirección de la fuerza magnética y presenta varios ejercicios para calcular la fuerza magnética actuando sobre protones y electrones en diferentes configuraciones de campo magnético y velocidad de la partícula.
Este documento presenta los objetivos y contenido de un capítulo sobre circuitos de corriente alterna (CA). Los objetivos incluyen describir las variaciones sinusoidales de voltaje y corriente CA, calcular reactancias inductiva y capacitiva, y describir las relaciones de fase en circuitos que contienen resistencia, capacitancia e inductancia. También cubre cálculos de impedancia, ángulo de fase, corriente efectiva y potencia en circuitos CA en serie, así como el funcionamiento básico de transformadores.
1) El documento describe experimentos sobre electromagnetismo e inducción magnética, incluyendo el descubrimiento de que las corrientes eléctricas generan campos magnéticos.
2) Se explica que los conductores eléctricos y bobinas generan campos magnéticos cuando transportan corriente, y cómo medir y observar estos campos con una brújula.
3) También cubre cómo los materiales ferromagnéticos como el hierro intensifican los campos magnéticos, y cómo esto se puede demostrar colocando n
Este documento presenta objetivos y conceptos sobre campos magnéticos y momento de torsión. Los objetivos incluyen determinar la magnitud y dirección de la fuerza sobre un alambre portador de carga en un campo magnético, y calcular el momento de torsión magnético sobre una bobina o solenoide. Se explican conceptos como la fuerza sobre una carga en movimiento, la fuerza sobre un conductor, el momento de torsión magnético, el campo magnético de un alambre largo, y el campo magnético dentro de una espira, bobina o soleno
ENERGÍA Y POTENCIAL
ENERGÍA PARA MOVER UNA CARGA PUNTUAL EN UN CAMPO ELÉCTRICO
DIFERENCIA DE POTENCIAL Y POTENCIAL
CAMPO DE POTENCIAL DE UNA CARGA PUNTUAL
EL CAMPO DE POTENCIAL DE UN SISTEMA DE CARGAS : PROPIEDAD CONSERVATIVA
GRADIENTE DE POTENCIAL
EL DIPOLO
DENSIDAD DE ENERGÍA EN UN CAMPO ELECTROSTÁTICO
Este documento describe los fenómenos magnéticos y las fuerzas magnéticas. Explica que los imanes permanentes ejercen fuerzas entre sí y sobre fragmentos de hierro no magnetizados, y que cuando se pone una barra de hierro en contacto con un imán, la barra también se magnetiza. Además, introduce los conceptos de polos magnéticos, campo magnético, líneas de campo magnético, y cómo las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos.
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
Este documento contiene 16 preguntas y respuestas sobre conceptos relacionados con la corriente eléctrica y la resistencia. Las preguntas cubren temas como la diferencia entre voltaje y corriente, los factores que afectan la resistencia de un conductor, cálculos de resistencia para alambres de diferentes dimensiones, y cómo varían la corriente y resistencia bajo diferentes condiciones. También incluye 5 problemas de física sobre cálculos de corriente, carga eléctrica y densidad de corriente.
El documento trata sobre la fuerza magnética ejercida sobre partículas cargadas que se mueven en un campo magnético. Explica la regla de la mano izquierda para determinar la dirección de la fuerza magnética y presenta varios ejercicios para calcular la fuerza magnética actuando sobre protones y electrones en diferentes configuraciones de campo magnético y velocidad de la partícula.
Este documento presenta los objetivos y contenido de un capítulo sobre circuitos de corriente alterna (CA). Los objetivos incluyen describir las variaciones sinusoidales de voltaje y corriente CA, calcular reactancias inductiva y capacitiva, y describir las relaciones de fase en circuitos que contienen resistencia, capacitancia e inductancia. También cubre cálculos de impedancia, ángulo de fase, corriente efectiva y potencia en circuitos CA en serie, así como el funcionamiento básico de transformadores.
1) El documento describe experimentos sobre electromagnetismo e inducción magnética, incluyendo el descubrimiento de que las corrientes eléctricas generan campos magnéticos.
2) Se explica que los conductores eléctricos y bobinas generan campos magnéticos cuando transportan corriente, y cómo medir y observar estos campos con una brújula.
3) También cubre cómo los materiales ferromagnéticos como el hierro intensifican los campos magnéticos, y cómo esto se puede demostrar colocando n
Este documento presenta objetivos y conceptos sobre campos magnéticos y momento de torsión. Los objetivos incluyen determinar la magnitud y dirección de la fuerza sobre un alambre portador de carga en un campo magnético, y calcular el momento de torsión magnético sobre una bobina o solenoide. Se explican conceptos como la fuerza sobre una carga en movimiento, la fuerza sobre un conductor, el momento de torsión magnético, el campo magnético de un alambre largo, y el campo magnético dentro de una espira, bobina o soleno
Campos eléctricos Y Líneas equipotenciales con AnálisisKaren Serrano
El documento describe un experimento para representar gráficamente las líneas de campo eléctrico mediante la medición de puntos equipotenciales utilizando diferentes configuraciones de electrodos. Se midieron puntos de igual potencial eléctrico y se trazaron las líneas equipotenciales correspondientes, a partir de las cuales se pudo deducir la trayectoria de las líneas de campo eléctrico de acuerdo a su orientación ortogonal. Los resultados experimentales coincidieron con la teoría de que las líneas de campo son perpendiculares
1. a) Longitud de onda del segundo armónico = L = 0,400 m
b) Frecuencia fundamental = 440 Hz
Longitud de onda fundamental = L/2 = 0,400/2 = 0,200 m
Velocidad = Frecuencia x Longitud de onda
= 440 Hz x 0,200 m = 88 m/s
c) Frecuencia fundamental dada = 524 Hz
Longitud de onda fundamental = Velocidad / Frecuencia
= 88 m/s / 524 Hz = 0,168 m
Longitud efectiva de la cuerda = Longitud de onda fundamental x 2
= 0,168 m x 2 = 0
Fisica ii corriente, circuitos de corriente directa s Joel Panchana
El documento explica conceptos fundamentales sobre almacenamiento de energía en capacitores y energía de campo eléctrico. Explica que la energía potencial almacenada en un capacitor cargado es igual al trabajo requerido para cargarlo, y que esta energía también es igual al trabajo realizado por el campo eléctrico cuando el capacitor se descarga. Luego, deriva una expresión para calcular la energía potencial U de un capacitor en función de su carga Q y capacitancia C.
Informe Ondas Estacionarias En Una Cuerdaguest9ba94
Este documento describe un laboratorio sobre ondas estacionarias en una cuerda. En el laboratorio, los estudiantes analizaron la relación entre la frecuencia, tensión, velocidad de la onda y longitud de la cuerda. También exploraron conceptos como ondas estacionarias, nodos y ventosas. Los estudiantes respondieron preguntas sobre cómo cambian el número de segmentos, la velocidad y la longitud de onda cuando se modifican la tensión y la frecuencia.
La ley de Gauss permite calcular campos eléctricos de distribuciones simétricas de carga como una esfera o línea infinita. El flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga neta encerrada. La ley de Gauss establece matemáticamente que el flujo eléctrico a través de cualquier superficie es directamente proporcional a la carga neta encerrada dividida por la permitividad del vacío.
Este documento describe la propiedad de linealidad en circuitos eléctricos. Explica que la linealidad es una combinación de las propiedades de homogeneidad y aditividad. También define circuitos lineales como aquellos cuya salida se relaciona linealmente con la entrada y contienen solo elementos lineales. Finalmente, introduce el principio de superposición como una forma de determinar variables en circuitos con múltiples fuentes independientes considerando la contribución de cada fuente por separado y sumándolas.
Después de la inducción recibida por el docente en el laboratorio procedimos a realizar la práctica que consistía en poder armar circuitos en serie y circuitos en paralela con la ayuda del profesor y luego medir a q distancia esto nos iba a dar el valor de 0 en el voltímetro.
1. Una carga de 34 C que se mueve entre dos puntos con una diferencia de potencial de 48 V obtiene un cambio en la energía potencial de 1.63x103 J.
2. Si un deuteron es acelerado entre dos puntos con una diferencia de potencial y alcanza 1.5x106 m/s, la diferencia de potencial es 23484 V.
3. Un campo eléctrico uniforme de 2910 V/m en la dirección positiva del eje x produce una diferencia de potencial de 361.8 V al moverse una partícula
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.
El documento discute los conceptos fundamentales de la teoría electromagnética en condiciones estáticas. Explica la ley de Coulomb, que cuantifica la fuerza entre cargas eléctricas puntuales. Define el campo eléctrico creado por un cuerpo cargado y presenta varios problemas para calcular fuerzas entre cargas usando la ley de Coulomb.
LB CIRCUITOS 1 todas las practicas a copiar.pdfjavier610459
Este documento presenta el informe de 11 prácticas realizadas en el laboratorio de Circuitos Eléctricos I. La introducción describe el objetivo del curso de enseñar conceptos básicos de electricidad a través de experimentos prácticos. Las primeras prácticas cubren reglas de seguridad, uso de equipos y medición de resistencias. Las siguientes prácticas comprueban leyes y teoremas de circuitos como las leyes de Kirchhoff, los métodos de mallas y nodos, y los teoremas de superposición, Thevenin
1) Benjamín Franklin nombró a los dos tipos de cargas eléctricas como positivas y negativas. 2) Cuando se acercan dos barras de caucho o vidrio frotadas, se observa que se atraen, mientras que dos barras del mismo material cargadas se repelen. 3) Esto demuestra que el caucho y el vidrio adquieren cargas eléctricas opuestas al frotarlos, y que cargas iguales se repelen mientras que cargas opuestas se atraen.
1) Un capacitor está formado por dos conductores separados por un aislante o vacío. La capacitancia de un capacitor depende del área de las placas y la distancia entre ellas.
2) Existen diferentes configuraciones de capacitores como placas paralelas, cilíndrico y esférico. La capacitancia de un capacitor en serie o paralelo depende de las capacitancias individuales.
3) Al insertar un dieléctrico entre las placas, la capacitancia aumenta debido a la polarización del material. La constante
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.
DENSIDAD DE FLUJO ELÉCTRICO
LEY DE GAUSS
APLICACIONES DE LA LEY DE GAUSS
DIVERGENCIA
PRIMERA ECUACIÓN DE MAXWELL [ELECTROSTÁTICA]
OPERADOR VECTORIAL Y EL TEOREMA DE LA DIVERGENCIA
Práctica: Medición de voltaje en circuitos con dos fuentes de voltajeIvan Luis Jimenez
Este documento presenta los cálculos teóricos y mediciones experimentales de voltajes en dos circuitos con múltiples resistencias y fuentes de voltaje. En la primera sección se calculan analíticamente las corrientes y voltajes en un circuito con cuatro resistencias y dos fuentes en paralelo. En la segunda sección se realizan cálculos similares para un circuito con tres mallas, tres incógnitas y dos fuentes en serie. Finalmente, se miden experimentalmente los voltajes en ambos circuitos y se calculan los porcentajes de error.
1- Ley de Coulomb
2- Campo eléctrico de distribución discreta de cargas
3- Campo eléctrico de distribución continua de carga
4- Ley de Gauss y flujo eléctrico
5- Campo eléctrico de esfera hueca y maciza
6- Potencial de distribución discreta
7- Potencial de distribución continua
8- Gradiente de potencial y equilibrio
9- Energía eléctrica en distribución de cargas
10- Cargas en un campo uniforme
11- Condensador de placas planas (vacío)
12- Condensador de placas planas (con dieléctrico)
13- Capacitor cilíndrico (vacío)
14- Capacitor esférico (vacío)
15- Capacitor cilíndrico (con dieléctrico)
Este documento presenta conceptos clave sobre corriente eléctrica y resistencia. Define la corriente como la tasa de flujo de carga a través de una sección transversal y explica cómo se relaciona con la cantidad de electrones que fluyen. También cubre la ley de Ohm, factores que afectan la resistencia de un material como su longitud y área, y cómo calcular potencia eléctrica usando voltaje, corriente y resistencia.
El documento describe el teorema de superposición y cómo puede usarse para encontrar las corrientes y voltajes en redes con múltiples fuentes. El teorema establece que la corriente o voltaje en un elemento es igual a la suma algebraica de los efectos de cada fuente considerada de forma independiente. Se explican los pasos para remover cada fuente y considerar sus efectos por separado antes de sumar los resultados. También se indica que la superposición no se aplica para cálculos de potencia debido a su naturaleza no lineal. Se incluyen
Este documento proporciona información sobre la compra de solucionarios de problemas de circuitos eléctricos de Joseph A. Edminister - Schaum a través de enlaces de pago. También incluye enlaces a videos de YouTube con explicaciones de los capítulos y lista los 17 capítulos que cubre el solucionario.
Transformers operate by exploiting the principle of mutual inductance between two coils. They are used to convert alternating current (AC) voltages from one level to another. An ideal transformer consists of two coils wound on a common magnetic core, with no direct electrical connection between them. Current flowing through the primary coil produces a changing magnetic flux that induces a voltage in the secondary coil. Transformers are widely used in power distribution systems to increase or decrease voltages as needed.
Electromagnetic induction occurs when a changing magnetic field induces a current in a conductor. Magnetic flux is the measure of the magnetic field passing through an area. Faraday's law states that an electromotive force (EMF) is induced in a conductor when there is a change in magnetic flux over time. Transformers use this principle to change voltage levels using a primary and secondary coil wound around an iron core. Lenz's law describes how the induced current will flow in a direction that creates an opposing magnetic field to the changing field that created it.
Campos eléctricos Y Líneas equipotenciales con AnálisisKaren Serrano
El documento describe un experimento para representar gráficamente las líneas de campo eléctrico mediante la medición de puntos equipotenciales utilizando diferentes configuraciones de electrodos. Se midieron puntos de igual potencial eléctrico y se trazaron las líneas equipotenciales correspondientes, a partir de las cuales se pudo deducir la trayectoria de las líneas de campo eléctrico de acuerdo a su orientación ortogonal. Los resultados experimentales coincidieron con la teoría de que las líneas de campo son perpendiculares
1. a) Longitud de onda del segundo armónico = L = 0,400 m
b) Frecuencia fundamental = 440 Hz
Longitud de onda fundamental = L/2 = 0,400/2 = 0,200 m
Velocidad = Frecuencia x Longitud de onda
= 440 Hz x 0,200 m = 88 m/s
c) Frecuencia fundamental dada = 524 Hz
Longitud de onda fundamental = Velocidad / Frecuencia
= 88 m/s / 524 Hz = 0,168 m
Longitud efectiva de la cuerda = Longitud de onda fundamental x 2
= 0,168 m x 2 = 0
Fisica ii corriente, circuitos de corriente directa s Joel Panchana
El documento explica conceptos fundamentales sobre almacenamiento de energía en capacitores y energía de campo eléctrico. Explica que la energía potencial almacenada en un capacitor cargado es igual al trabajo requerido para cargarlo, y que esta energía también es igual al trabajo realizado por el campo eléctrico cuando el capacitor se descarga. Luego, deriva una expresión para calcular la energía potencial U de un capacitor en función de su carga Q y capacitancia C.
Informe Ondas Estacionarias En Una Cuerdaguest9ba94
Este documento describe un laboratorio sobre ondas estacionarias en una cuerda. En el laboratorio, los estudiantes analizaron la relación entre la frecuencia, tensión, velocidad de la onda y longitud de la cuerda. También exploraron conceptos como ondas estacionarias, nodos y ventosas. Los estudiantes respondieron preguntas sobre cómo cambian el número de segmentos, la velocidad y la longitud de onda cuando se modifican la tensión y la frecuencia.
La ley de Gauss permite calcular campos eléctricos de distribuciones simétricas de carga como una esfera o línea infinita. El flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga neta encerrada. La ley de Gauss establece matemáticamente que el flujo eléctrico a través de cualquier superficie es directamente proporcional a la carga neta encerrada dividida por la permitividad del vacío.
Este documento describe la propiedad de linealidad en circuitos eléctricos. Explica que la linealidad es una combinación de las propiedades de homogeneidad y aditividad. También define circuitos lineales como aquellos cuya salida se relaciona linealmente con la entrada y contienen solo elementos lineales. Finalmente, introduce el principio de superposición como una forma de determinar variables en circuitos con múltiples fuentes independientes considerando la contribución de cada fuente por separado y sumándolas.
Después de la inducción recibida por el docente en el laboratorio procedimos a realizar la práctica que consistía en poder armar circuitos en serie y circuitos en paralela con la ayuda del profesor y luego medir a q distancia esto nos iba a dar el valor de 0 en el voltímetro.
1. Una carga de 34 C que se mueve entre dos puntos con una diferencia de potencial de 48 V obtiene un cambio en la energía potencial de 1.63x103 J.
2. Si un deuteron es acelerado entre dos puntos con una diferencia de potencial y alcanza 1.5x106 m/s, la diferencia de potencial es 23484 V.
3. Un campo eléctrico uniforme de 2910 V/m en la dirección positiva del eje x produce una diferencia de potencial de 361.8 V al moverse una partícula
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.
El documento discute los conceptos fundamentales de la teoría electromagnética en condiciones estáticas. Explica la ley de Coulomb, que cuantifica la fuerza entre cargas eléctricas puntuales. Define el campo eléctrico creado por un cuerpo cargado y presenta varios problemas para calcular fuerzas entre cargas usando la ley de Coulomb.
LB CIRCUITOS 1 todas las practicas a copiar.pdfjavier610459
Este documento presenta el informe de 11 prácticas realizadas en el laboratorio de Circuitos Eléctricos I. La introducción describe el objetivo del curso de enseñar conceptos básicos de electricidad a través de experimentos prácticos. Las primeras prácticas cubren reglas de seguridad, uso de equipos y medición de resistencias. Las siguientes prácticas comprueban leyes y teoremas de circuitos como las leyes de Kirchhoff, los métodos de mallas y nodos, y los teoremas de superposición, Thevenin
1) Benjamín Franklin nombró a los dos tipos de cargas eléctricas como positivas y negativas. 2) Cuando se acercan dos barras de caucho o vidrio frotadas, se observa que se atraen, mientras que dos barras del mismo material cargadas se repelen. 3) Esto demuestra que el caucho y el vidrio adquieren cargas eléctricas opuestas al frotarlos, y que cargas iguales se repelen mientras que cargas opuestas se atraen.
1) Un capacitor está formado por dos conductores separados por un aislante o vacío. La capacitancia de un capacitor depende del área de las placas y la distancia entre ellas.
2) Existen diferentes configuraciones de capacitores como placas paralelas, cilíndrico y esférico. La capacitancia de un capacitor en serie o paralelo depende de las capacitancias individuales.
3) Al insertar un dieléctrico entre las placas, la capacitancia aumenta debido a la polarización del material. La constante
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.
DENSIDAD DE FLUJO ELÉCTRICO
LEY DE GAUSS
APLICACIONES DE LA LEY DE GAUSS
DIVERGENCIA
PRIMERA ECUACIÓN DE MAXWELL [ELECTROSTÁTICA]
OPERADOR VECTORIAL Y EL TEOREMA DE LA DIVERGENCIA
Práctica: Medición de voltaje en circuitos con dos fuentes de voltajeIvan Luis Jimenez
Este documento presenta los cálculos teóricos y mediciones experimentales de voltajes en dos circuitos con múltiples resistencias y fuentes de voltaje. En la primera sección se calculan analíticamente las corrientes y voltajes en un circuito con cuatro resistencias y dos fuentes en paralelo. En la segunda sección se realizan cálculos similares para un circuito con tres mallas, tres incógnitas y dos fuentes en serie. Finalmente, se miden experimentalmente los voltajes en ambos circuitos y se calculan los porcentajes de error.
1- Ley de Coulomb
2- Campo eléctrico de distribución discreta de cargas
3- Campo eléctrico de distribución continua de carga
4- Ley de Gauss y flujo eléctrico
5- Campo eléctrico de esfera hueca y maciza
6- Potencial de distribución discreta
7- Potencial de distribución continua
8- Gradiente de potencial y equilibrio
9- Energía eléctrica en distribución de cargas
10- Cargas en un campo uniforme
11- Condensador de placas planas (vacío)
12- Condensador de placas planas (con dieléctrico)
13- Capacitor cilíndrico (vacío)
14- Capacitor esférico (vacío)
15- Capacitor cilíndrico (con dieléctrico)
Este documento presenta conceptos clave sobre corriente eléctrica y resistencia. Define la corriente como la tasa de flujo de carga a través de una sección transversal y explica cómo se relaciona con la cantidad de electrones que fluyen. También cubre la ley de Ohm, factores que afectan la resistencia de un material como su longitud y área, y cómo calcular potencia eléctrica usando voltaje, corriente y resistencia.
El documento describe el teorema de superposición y cómo puede usarse para encontrar las corrientes y voltajes en redes con múltiples fuentes. El teorema establece que la corriente o voltaje en un elemento es igual a la suma algebraica de los efectos de cada fuente considerada de forma independiente. Se explican los pasos para remover cada fuente y considerar sus efectos por separado antes de sumar los resultados. También se indica que la superposición no se aplica para cálculos de potencia debido a su naturaleza no lineal. Se incluyen
Este documento proporciona información sobre la compra de solucionarios de problemas de circuitos eléctricos de Joseph A. Edminister - Schaum a través de enlaces de pago. También incluye enlaces a videos de YouTube con explicaciones de los capítulos y lista los 17 capítulos que cubre el solucionario.
Transformers operate by exploiting the principle of mutual inductance between two coils. They are used to convert alternating current (AC) voltages from one level to another. An ideal transformer consists of two coils wound on a common magnetic core, with no direct electrical connection between them. Current flowing through the primary coil produces a changing magnetic flux that induces a voltage in the secondary coil. Transformers are widely used in power distribution systems to increase or decrease voltages as needed.
Electromagnetic induction occurs when a changing magnetic field induces a current in a conductor. Magnetic flux is the measure of the magnetic field passing through an area. Faraday's law states that an electromotive force (EMF) is induced in a conductor when there is a change in magnetic flux over time. Transformers use this principle to change voltage levels using a primary and secondary coil wound around an iron core. Lenz's law describes how the induced current will flow in a direction that creates an opposing magnetic field to the changing field that created it.
Faraday's law of induction states that a changing magnetic field induces an electromotive force (emf) in a nearby conductor. Michael Faraday discovered this phenomenon through experiments in 1831. Specifically, he found that moving a magnet toward or away from a coil of wire induces a temporary current in the coil. This led to the development of Faraday's law, which describes the relationship between the induced emf and the rate of change of the magnetic flux through a circuit. Applications of Faraday's law include electric generators, motors, and eddy current brakes.
Faraday's laws of electromagnetic induction describe how a changing magnetic field can induce an electromotive force (EMF) in a conductor. This is the operating principle behind electric generators and transformers. The document discusses Faraday's experiments demonstrating electromagnetic induction, his laws, self and mutual inductance, generation of sinusoidal voltages, phasor representation, and introduction to three-phase systems and electric grids. Key points covered include Faraday's law of induction, the relationship between induced EMF and rate of change of magnetic flux, how inductance opposes changes in current, and generation of sinusoidal AC voltages through rotating coils in magnetic fields.
The document discusses the basics of electricity including:
- Electrons flow through an atom's nucleus in orbits and electricity is the flow of electrons from atom to atom in a conductor.
- Current or amperage refers to the electrical flow in a circuit and is measured in amps. Resistance opposes the flow of current and is measured in ohms.
- There are two types of current - direct current (DC) which flows in one direction, and alternating current (AC) which flows back and forth as the polarity alternates.
- Transformers use changing magnetic fields to induce voltage in another coil and allow voltage conversion but cannot be used with direct current which produces a static magnetic field.
1. An ideal transformer has an infinitely permeable core so very little current is needed to establish flux. It also has lossless windings so there is 100% efficiency.
2. Mutual induction occurs between the primary and secondary windings via the magnetic flux. The voltage ratio is equal to the ratio of turns.
3. When load is connected, the secondary current produces a demagnetizing force, but the primary automatically increases its current to maintain the original flux level.
The document is a physics project report submitted by Arpita Nandi to her teacher Akash Baidya. In the acknowledgement, Arpita thanks Akash for his guidance and for providing an interesting physics project topic. She conducted an experiment to study how the self-inductance of a coil depends on various factors. The experiment involved measuring current and bulb brightness in a circuit containing a coil at different frequencies both with and without an iron core inside the coil. Arpita concluded that self-inductance increases when an iron core is inserted or frequency is decreased.
Transformers transfer electrical energy between two circuits through electromagnetic induction. A varying current in the primary winding produces a varying magnetic field that induces a voltage in the secondary winding. Transformers are used to increase or decrease alternating voltages for power transmission and utilization. They work on Faraday's law of induction and have no moving parts. A transformer consists of primary and secondary coils wound around a laminated iron core to maximize flux linkage between the coils.
1) An inductor opposes changes in current through self-induction, generating a counter-EMF when current increases or decreases. This causes the current in an AC inductive circuit to lag 90 degrees behind the voltage.
2) Inductive reactance represents an inductor's opposition to AC current, and increases with frequency and inductance. It can be calculated using XL=2πfL.
3) A purely inductive AC circuit does not consume any power on average, as energy stored in the magnetic field during one half of the cycle is returned during the other half.
- Electromagnetic induction is the process of generating current through a wire in a changing magnetic field. When a wire moves perpendicular to a magnetic field, charges in the wire move and create an induced electromotive force (EMF).
- Transformers use electromagnetic induction to increase or decrease alternating current voltages. They have primary and secondary coils wound around an iron core. The ratio of turns determines the ratio of voltages.
- Lenz's law states that the direction of the induced current is such that the magnetic field it creates opposes the original change in magnetic flux that caused it. This induced magnetic field allows transformers, motors, and generators to function.
1. Michael Faraday discovered the principles of electromagnetic induction in the early 19th century through experiments showing that a changing magnetic field can induce an electromotive force (emf) in a nearby conductor.
2. Faraday's law of induction states that the magnitude of the induced emf is proportional to the rate of change of the magnetic flux through a circuit.
3. Generators and motors operate based on Faraday's law - a rotating coil of wire inside a magnetic field will experience a changing magnetic flux, inducing an emf to generate electricity in a generator, or experience a torque to cause rotation as a motor.
A transformer transfers electrical energy between two or more circuits through electromagnetic induction. It works on the principle of mutual induction between two or more windings due to a changing magnetic field. Transformers are used to increase or decrease alternating voltages in power applications. The primary winding is supplied with alternating current which produces a changing magnetic flux in the transformer core. This changing flux induces a changing voltage in the secondary winding due to electromagnetic induction based on Faraday's law of induction. Real transformers have losses such as core losses from hysteresis and eddy currents, as well as winding resistance losses. Transformers can be modeled using an equivalent circuit to represent these losses and other factors.
A transformer is a passive electrical device that transfers electrical energy from one electrical circuit to another, or multiple circuits. A varying current in any one coil of the transformer produces a varying magnetic flux in the transformer's core
Inductance is a property of circuits that causes a back emf opposing any change in current. When the current in a circuit changes, it produces a magnetic field that induces an emf to oppose the change. Circuits containing inductors and resistors reach their final current values exponentially over time due to this back emf. Energy is also stored in the magnetic field of an inductor when current flows through it. Mutual inductance describes the interaction between currents in two different coils and can induce emfs in each other as well. In an LC circuit with no resistance, the current and charge oscillate indefinitely between the inductor and capacitor as energy transfers between their electric and magnetic fields.
This document discusses inductance and inductors. It begins by explaining self-inductance, where a changing current in a circuit induces an opposing electromotive force (emf). This forms the basis of an inductor, which stores energy in its magnetic field. Mutual induction is also described, where a changing magnetic flux from one coil induces an emf in a nearby coil. The document then examines circuits containing inductors and resistors, describing how inductors oppose changes in current. It discusses the time constant of RL circuits and how inductors cause current to change exponentially over time. Finally, it covers energy storage in magnetic fields and oscillations in LC circuits.
- Inductance is the property of an electrical conductor by which a change in current induces an electromotive force (emf) in both the conductor itself and any nearby conductors.
- Inductors oppose changes in current by inducing a voltage proportional to the rate of change of current in accordance with Lenz's law.
- Inductors can be connected in series or parallel. When in series, their inductances add together to find the total inductance. When in parallel, the reciprocal of their inductances are added together to find the total inductance.
- Mutual inductance is the induction of an emf in one coil due to a changing current in another nearby coil due to their
The document discusses magnetic fields, flux, permeability, inductance, electromagnetic induction, Lenz's law, and the working principles of DC generators and motors. It describes the main components of DC machines including the field system, armature, commutator, and brushes. Equations for emf generation in DC generators are presented. The types of DC generator excitation including separately excited, self-excited, series, shunt, and compound wound generators are defined. The characteristics curves for DC machines such as no-load saturation, internal, and external characteristics are also summarized.
Reluctance is the opposition to magnetic flux in a magnetic circuit, analogous to resistance in an electric circuit. Reluctance is caused by properties of the magnetic material like length, cross-sectional area, and permeability. The reluctance of a non-uniform magnetic circuit is calculated by adding the reluctances of each uniform section. An air gap is often included to reduce saturation by increasing reluctance.
Inductance is the ability of a circuit to store energy in a magnetic field. It is caused by the self-inductance within a coil or mutual inductance between two linked coils. Inductors use this property to oppose changes in current flow. The standard unit for inductance is the henry.
1. Michael Faraday discovered electromagnetic induction in 1831 through experiments showing that a changing magnetic field can induce an electric current in a nearby conductor.
2. Faraday's law of induction states that the induced electromotive force (emf) in a conductor is equal to the rate of change of magnetic flux through the conductor.
3. This discovery established the basis for technologies such as electric generators, transformers, electric motors, and inductors which are crucial components of modern electric power systems and electronics.
1. Michael Faraday discovered electromagnetic induction in 1831 through experiments showing that a changing magnetic field can induce an electric current in a nearby conductor.
2. Faraday's law of induction states that the induced electromotive force (emf) in a conductor is equal to the rate of change of magnetic flux through the conductor.
3. This discovery established the basis for technologies such as electric generators, transformers, electric motors, and inductors which are crucial components of modern electric power systems and electronics.
Este documento presenta un resumen de los métodos de integración numérica. Explica las fórmulas de integración de Simpson y la regla trapezoidal para calcular el valor numérico de una integral definida mediante procedimientos. También describe las aplicaciones de la integración numérica y el uso de herramientas computacionales para este propósito.
Este documento explica diferentes métodos de interpolación como la interpolación lineal, la fórmula de interpolación de Lagrange y el método de interpolación de mínimos cuadrados. Incluye ejemplos y aplicaciones prácticas de cada método. También cubre el uso de herramientas computacionales como MATLAB para realizar interpolación de datos.
Este documento resume varios métodos para resolver ecuaciones no lineales, incluyendo el método gráfico, bisección, regla falsa, Newton-Raphson y secante. Explica cómo cada método usa iteraciones para encontrar una aproximación a la raíz de una función mediante el cálculo de puntos medios, rectas o tangentes. También incluye ejemplos y un programa de MATLAB.
This document discusses the history and reasons for applying numerical methods. It begins with a brief history of numerical methods from ancient civilizations making approximations to modern developments enabled by computers in the 1940s. It describes how numerical methods provide alternative solutions to problems that cannot be solved analytically. The document also defines concepts of accuracy, precision, and error in numerical methods. It distinguishes between inherent errors in data, rounding errors from limited significant figures, and truncation errors from treating approximations as exact.
This document discusses concepts related to blackbody radiation and quantum theory. It begins by defining a blackbody as an idealized physical body that absorbs all radiation falling upon it. Next, it describes how blackbodies emit electromagnetic radiation according to Planck's law of radiation, with the wavelength of peak emission depending on temperature based on Wien's displacement law. It then discusses early theories like Rayleigh-Jeans law that failed to fully explain blackbody radiation, leading to developments in quantum theory with concepts like photons, light having particle-like properties, and the photoelectric effect. The document concludes with exercises calculating photon properties like energy and wavelength using fundamental constants like Planck's constant and formulas from quantum theory.
Electrónica analógica - Transistores Bipolares y de efecto de campo.David A. Baxin López
Este documento describe los diferentes tipos y regiones de operación de los transistores bipolares. Explica la estructura básica de los transistores NPN y PNP, y analiza su funcionamiento en las regiones de corte, lineal, saturación y ruptura. También cubre temas como la polarización con una y dos fuentes, y cómo calcular el punto Q de trabajo de un transistor.
Electrónica analógica - Simulación y Practica de Cuatro DiodosDavid A. Baxin López
Este documento presenta los resultados de un experimento sobre un puente rectificador de cuatro diodos con diferentes valores de capacitancia. La simulación y práctica muestran que al aumentar la capacitancia, las oscilaciones de voltaje se reducen, logrando una señal más estable. Valores bajos como 1μF producen variaciones grandes, mientras que 1000μF genera una onda casi constante. El documento concluye que tiempos más largos de carga y descarga para capacitores grandes estabilizan el voltaje rectificado.
Este documento describe una práctica de laboratorio sobre la rectificación de ondas usando diodos. Los estudiantes construyeron circuitos de rectificación de media onda y onda completa en un protoboard y usaron un osciloscopio para analizar las ondas de salida. Observan cómo varios diodos y capacitores afectan la forma de onda rectificada. El objetivo era rectificar señales de CA y analizar cómo los diodos y capacitores cambian la onda.
This document describes experiments conducted using Multisim software to simulate different diode rectifier circuits using alternating current (AC). The experiments include half-wave rectification using a single diode, full-wave rectification using two diodes, and observing the effects of adding filter capacitors. The results show that adding more diodes or increasing the capacitor value reduces ripple and noise in the rectified output waveform. Inverting the diode orientation also inverts the polarity of the rectified output.
Este documento presenta 6 problemas de física relacionados con el empuje y peso de objetos sumergidos en líquidos. En cada problema se proporcionan detalles como las dimensiones y densidades de los objetos y líquidos, y se piden calcular magnitudes como el empuje, peso aparente y volumen desplazado.
Este documento define y clasifica los sistemas termodinámicos. Explica que un sistema termodinámico es un conjunto de cuerpos aislado para su estudio. Luego clasifica los sistemas en abiertos, cerrados y aislados dependiendo de si permiten o no el intercambio de energía y materia con el entorno. Finalmente, provee ejemplos de cada tipo de sistema.
1. This document contains examples and problems involving Pascal's principle and hydraulic presses. It asks the student to calculate forces, radii, and masses using relationships between applied forces, surface areas, and pressure transmission in hydraulic systems.
2. Several questions involve calculating the force produced in the larger piston of a hydraulic press given the force applied to the smaller piston and the ratio of their radii. Other questions ask the student to determine radii or mass values given specific force applications.
3. The document aims to test the student's understanding of how pressure is transmitted equally in all directions through an incompressible fluid, as defined by Pascal's principle, which governs the function of hydraulic presses.
La fórmula para calcular la fuerza de la presión en una pared vertical involucra la presión del fluido, la profundidad del fluido y el área de la superficie. La fórmula se explica como una manera de calcular la fuerza ejercida por un fluido sobre una superficie con profundidad variable, como el lado vertical de un objeto o una pared del recipiente que contiene el fluido.
El ciclo de Carnot consiste en cuatro etapas: dos procesos isotermos a temperaturas constantes y dos procesos adiabáticos sin transferencia de calor. Absorbe calor de una fuente caliente y lo transfiere a una fuente fría, produciendo trabajo en el proceso. La máquina de Carnot es reversible, pudiendo absorber calor de la fuente fría y cederlo a la caliente.
El documento describe las capas de la atmósfera terrestre y sus funciones. La atmósfera está compuesta principalmente por nitrógeno, oxígeno y otros gases menores. Se divide en cinco capas: la troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. Cada capa tiene diferentes composiciones químicas y temperaturas y protege la Tierra y la vida en ella de maneras diferentes, como filtrar la radiación ultravioleta y desintegrar meteoritos.
The document defines key concepts for vectors including:
- Components of a vector are represented as an ordered pair (p1,p2) and (q1,q2) where p and q are the initial and final points.
- The magnitude of a vector PQ is calculated as the square root of (q1-p1)^2 + (q2-p2)^2.
- Operations on vectors include addition, subtraction, scalar multiplication, and the dot and cross products.
- The dot product of two vectors u and v equals their magnitude multiplied by the cosine of the angle between them.
- The cross product of two vectors u and v produces a vector orthogonal to both and its magnitude
Este documento describe una serie de simulaciones realizadas en Circuit Construction Kit (CCK) para explorar las propiedades de los circuitos eléctricos. Se estudian circuitos en serie y en paralelo, la relación entre voltaje y número de baterías, efectos de variar la resistencia, y se compara la conductividad de diferentes materiales. El documento provee datos de las simulaciones y explica los conceptos físicos subyacentes.
1) El documento describe un experimento para verificar la ley de Ohm utilizando un simulador de circuitos eléctricos. 2) Los resultados muestran una relación lineal entre la corriente y el voltaje para diferentes resistencias, verificando que la ley de Ohm se cumple. 3) También se observa que la resistencia de una bombilla aumenta con la temperatura a medida que aumenta el voltaje, debido al calentamiento.
Este documento describe los diferentes tipos de superconductores, incluyendo superconductores de baja y alta temperatura. Explica que los superconductores permiten la conducción eléctrica sin resistencia a temperaturas muy bajas. También discute algunas aplicaciones comerciales de los superconductores como imanes superpotentes y trenes de levitación magnética.
Introduction- e - waste – definition - sources of e-waste– hazardous substances in e-waste - effects of e-waste on environment and human health- need for e-waste management– e-waste handling rules - waste minimization techniques for managing e-waste – recycling of e-waste - disposal treatment methods of e- waste – mechanism of extraction of precious metal from leaching solution-global Scenario of E-waste – E-waste in India- case studies.
Electric vehicle and photovoltaic advanced roles in enhancing the financial p...IJECEIAES
Climate change's impact on the planet forced the United Nations and governments to promote green energies and electric transportation. The deployments of photovoltaic (PV) and electric vehicle (EV) systems gained stronger momentum due to their numerous advantages over fossil fuel types. The advantages go beyond sustainability to reach financial support and stability. The work in this paper introduces the hybrid system between PV and EV to support industrial and commercial plants. This paper covers the theoretical framework of the proposed hybrid system including the required equation to complete the cost analysis when PV and EV are present. In addition, the proposed design diagram which sets the priorities and requirements of the system is presented. The proposed approach allows setup to advance their power stability, especially during power outages. The presented information supports researchers and plant owners to complete the necessary analysis while promoting the deployment of clean energy. The result of a case study that represents a dairy milk farmer supports the theoretical works and highlights its advanced benefits to existing plants. The short return on investment of the proposed approach supports the paper's novelty approach for the sustainable electrical system. In addition, the proposed system allows for an isolated power setup without the need for a transmission line which enhances the safety of the electrical network
A review on techniques and modelling methodologies used for checking electrom...nooriasukmaningtyas
The proper function of the integrated circuit (IC) in an inhibiting electromagnetic environment has always been a serious concern throughout the decades of revolution in the world of electronics, from disjunct devices to today’s integrated circuit technology, where billions of transistors are combined on a single chip. The automotive industry and smart vehicles in particular, are confronting design issues such as being prone to electromagnetic interference (EMI). Electronic control devices calculate incorrect outputs because of EMI and sensors give misleading values which can prove fatal in case of automotives. In this paper, the authors have non exhaustively tried to review research work concerned with the investigation of EMI in ICs and prediction of this EMI using various modelling methodologies and measurement setups.
CHINA’S GEO-ECONOMIC OUTREACH IN CENTRAL ASIAN COUNTRIES AND FUTURE PROSPECTjpsjournal1
The rivalry between prominent international actors for dominance over Central Asia's hydrocarbon
reserves and the ancient silk trade route, along with China's diplomatic endeavours in the area, has been
referred to as the "New Great Game." This research centres on the power struggle, considering
geopolitical, geostrategic, and geoeconomic variables. Topics including trade, political hegemony, oil
politics, and conventional and nontraditional security are all explored and explained by the researcher.
Using Mackinder's Heartland, Spykman Rimland, and Hegemonic Stability theories, examines China's role
in Central Asia. This study adheres to the empirical epistemological method and has taken care of
objectivity. This study analyze primary and secondary research documents critically to elaborate role of
china’s geo economic outreach in central Asian countries and its future prospect. China is thriving in trade,
pipeline politics, and winning states, according to this study, thanks to important instruments like the
Shanghai Cooperation Organisation and the Belt and Road Economic Initiative. According to this study,
China is seeing significant success in commerce, pipeline politics, and gaining influence on other
governments. This success may be attributed to the effective utilisation of key tools such as the Shanghai
Cooperation Organisation and the Belt and Road Economic Initiative.
ACEP Magazine edition 4th launched on 05.06.2024Rahul
This document provides information about the third edition of the magazine "Sthapatya" published by the Association of Civil Engineers (Practicing) Aurangabad. It includes messages from current and past presidents of ACEP, memories and photos from past ACEP events, information on life time achievement awards given by ACEP, and a technical article on concrete maintenance, repairs and strengthening. The document highlights activities of ACEP and provides a technical educational article for members.
Understanding Inductive Bias in Machine LearningSUTEJAS
This presentation explores the concept of inductive bias in machine learning. It explains how algorithms come with built-in assumptions and preferences that guide the learning process. You'll learn about the different types of inductive bias and how they can impact the performance and generalizability of machine learning models.
The presentation also covers the positive and negative aspects of inductive bias, along with strategies for mitigating potential drawbacks. We'll explore examples of how bias manifests in algorithms like neural networks and decision trees.
By understanding inductive bias, you can gain valuable insights into how machine learning models work and make informed decisions when building and deploying them.
International Conference on NLP, Artificial Intelligence, Machine Learning an...gerogepatton
International Conference on NLP, Artificial Intelligence, Machine Learning and Applications (NLAIM 2024) offers a premier global platform for exchanging insights and findings in the theory, methodology, and applications of NLP, Artificial Intelligence, Machine Learning, and their applications. The conference seeks substantial contributions across all key domains of NLP, Artificial Intelligence, Machine Learning, and their practical applications, aiming to foster both theoretical advancements and real-world implementations. With a focus on facilitating collaboration between researchers and practitioners from academia and industry, the conference serves as a nexus for sharing the latest developments in the field.
DEEP LEARNING FOR SMART GRID INTRUSION DETECTION: A HYBRID CNN-LSTM-BASED MODELgerogepatton
As digital technology becomes more deeply embedded in power systems, protecting the communication
networks of Smart Grids (SG) has emerged as a critical concern. Distributed Network Protocol 3 (DNP3)
represents a multi-tiered application layer protocol extensively utilized in Supervisory Control and Data
Acquisition (SCADA)-based smart grids to facilitate real-time data gathering and control functionalities.
Robust Intrusion Detection Systems (IDS) are necessary for early threat detection and mitigation because
of the interconnection of these networks, which makes them vulnerable to a variety of cyberattacks. To
solve this issue, this paper develops a hybrid Deep Learning (DL) model specifically designed for intrusion
detection in smart grids. The proposed approach is a combination of the Convolutional Neural Network
(CNN) and the Long-Short-Term Memory algorithms (LSTM). We employed a recent intrusion detection
dataset (DNP3), which focuses on unauthorized commands and Denial of Service (DoS) cyberattacks, to
train and test our model. The results of our experiments show that our CNN-LSTM method is much better
at finding smart grid intrusions than other deep learning algorithms used for classification. In addition,
our proposed approach improves accuracy, precision, recall, and F1 score, achieving a high detection
accuracy rate of 99.50%.
Literature Review Basics and Understanding Reference Management.pptxDr Ramhari Poudyal
Three-day training on academic research focuses on analytical tools at United Technical College, supported by the University Grant Commission, Nepal. 24-26 May 2024
1. Ingeniería Eléctrica
2 do. Semestre Grupo “B”
Chetumal, Quintana Roo
Tema
Baxin López David Alberto
Ricardez Hernández Antonio
Cob Victor Manuel
Ancona Herrera José Ismael
2. La ley de Faraday establece que la
fem inducida en una espira cerrada
es igual al negativo de la tasa de
cambio del flujo magnético con
respecto al tiempo a través de la
espira. Esta relación es válida ya sea
que el cambio de flujo se deba a un
campo magnético variable, al
movimiento de la espira, o ambos
factores.
La inducción electromagnética nos dice que un campo
magnético que varía en el tiempo actúa como fuente de
campo eléctrico.
5. El campo magnético entre los polos del electroimán de la figura 29.5 es uniforme en cualquier
momento, pero su magnitud se incrementa a razón de 0.020 T/s. El área de la espira conductora
en el campo es de 120 cm2, y la resistencia total del circuito, incluyendo el medidor, es de 5.0
Ω.a) Encuentre la fem inducida y la corriente inducida en el circuito. b) Si se sustituye la espira
por otra hecha de un material aislante, ¿qué efecto tendrá esto sobre la fem inducida y la
corriente inducida?
Fem y corriente inducida en una
espira
Nota
T= tesla
S= superficie^2
a) El área vectorial de la espira es perpendicular al plano de la
espira; optaremos por que sea verticalmente hacia arriba. Así, los
vectores A y B son paralelos. Como B es uniforme, el flujo
magnético a través de la espira es
El área A = 0.012 m^2 es constante, por lo que la tasa de cambio
del flujo magnético es
6. b) Al cambiar a una espira hecha de material aislante, la resistencia se hace
muy grande. La ley de Faraday, ecuación (29.3), no implica la resistencia
del circuito de ninguna forma, por lo que la fem inducida no cambia. Pero la
corriente será menor, según la ecuación I = £/R. Si la espira estuviera hecha
de un aislante perfecto de resistencia infinita, la corriente inducida sería
igual a cero aun cuando estuviera presente una fem. Esta situación es
análoga a la de una batería aislada cuyas terminales no estén conectadas a
nada: hay una fem presente, pero no fluye corriente.
También hay que recordar que la unidad
de flujo magnético es el weber (Wb): 1
T * m^2 = 1 Wb, por lo que un 1V= Wb/s
7. Primeramente, es importante decir que la
inductancia físicamente no es más que un
devanado de alambre conductor alrededor
de un núcleo sólido, pero que también
podría ser aire. Este dispositivo se
denomina inductor o bobina; y el efecto que
se produce al pasar la corriente por esta
bobina se le llama inductancia y
regularmente se identifica por la letra L,
en términos paramétricos la inductancia es
la relación entre el flujo magnético y la
intensidad de corriente eléctrica, I:
El flujo que aparece en esta definición es el flujo
producido por la corriente I exclusivamente. No deben
incluirse flujos producidos por otras corrientes ni por
imanes situados cerca ni por ondas electromagnéticas.
Lamentablemente, esta definición es de poca utilidad
porque es difícil medir el flujo concentrado alrededor
de un conductor. En cambio, se pueden medir las
variaciones del flujo y eso sólo a través del
voltaje V inducido en el conductor por la variación del
flujo. Por esta razón y en base a cantidades que se
pueden medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión,
se llega a la conclusión de una definición equivalente de
inductancia:
8. 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 30.4). Como resultado de la corriente i,
hay un flujo magnético medio FB ( flujo= ) a
través de cada vuelta de la bobina. En
analogía con la ecuación (30.5), definimos la
autoinductancia L del circuito como
9. Cuando no hay riesgo de confusión
con la inductancia mutua, la
autoinductancia se llama
simplemente inductancia. Al
comparar las ecuaciones 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 ;
y obtener la derivada con respecto al
tiempo, la relación entre las tasas de
cambio es
De acuerdo con la ley de Faraday
para una bobina con N espiras, la
ecuación, la fem autoinducida es por
lo que se deduce que
10. Considere dos bobinas de alambre cerca
una de la otra. 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.
11. Si las bobinas están en el vacío, el flujo FB2 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).
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.
12. 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.
La inductancia mutua también tiene muchas
aplicaciones útiles. Un transformador, usado en los
circuitos de corriente alterna para subir o bajar voltajes.
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.
Desventajas y usos de la inductancia
mutua
13. Ejercicios Sección 30.1 Inductancia
mutua
30.2. Dos bobinas están devanadas alrededor de la misma forma
cilíndrica, como las del ejemplo 30.1. Cuando la corriente en la primera
bobina disminuye a una tasa de 20.242 A/s, la fem inducida en la
segunda tiene una magnitud de 1.65 3 1023 V. a) ¿Cuál es la
inductancia mutua del par de bobinas?
𝐸2 = −𝑀
𝑑𝑖1
𝑑𝑡
𝑀 =
𝐸2
𝑑𝑖1 𝑑𝑡
=
1.65×10−3
0.242
= 6.82 × 10−3
𝐻
14. b) Si la segunda bobina tiene 25 espiras, ¿cuál es el flujo a través de cada espira cuando la
corriente en la primera bobina es igual a 1.20 A?
𝑀 =
𝑁2Φ𝐵2
𝑖1
Φ𝐵2 =
𝑀𝑖1
𝑁2
=
6.82 × 10−3 1.2
25
= 3.27 × 10−4
𝑤𝑏
c) Si la corriente en la segunda bobina aumenta a razón de 0.360 A/s, ¿cuál es la magnitud
de la fem inducida en la primera bobina?
𝐸1 = 𝑀
𝑑𝑖2
𝑑𝑡
𝐸1 = 6.82 × 10−3 0.36 = 2.46 × 10−3 𝑉
15. Inductores son componentes de circuitos que tienen
cierto habilidad de inductancia. Trabaja similar a un
resistor, pero trabaja muy diferente. Su propósito es
para oponerse a cualquier variación en la corriente.
Manteniendo la corriente estable a pesar las
fluctuaciones en la fem.
La fem autoinducida se opone a los cambios en la
corriente, pero la fem autoinducida no se opone a la
corriente en sí mismo, sino a cualquier cambio en la
corriente.
𝜀 = −𝐿
𝑑𝑖
𝑑𝑡
16. Resistor con corriente que fluye del punto a
→ b; el diferencia de potencial se
disminuye.
Inductor con corriente constante que fluye
de a → b; no hay diferencia de potencial.
Inductor con corriente creciente que fluye
de a → b; el diferencia de potencial
disminuye [fem inducida es Positivo].
Inductor con corriente decreciente que
fluye de a → b; el diferencia de potencial se
incrementa [fem inducida es Negativo].
17. Cuando los inductores están conectados en serie, la
inductancia total es la suma de las inductancias de
los inductores individuales. Si los inductores están
conectados juntos en serie, compartiendo así la
misma corriente, y viendo la misma cambio en la
corriente, entonces se acumula el voltaje total caído
en cada inductor, creando un voltaje total mayor
que cualquiera de los inductores individuales si
solo. Mayor la voltaje caída para la misma cambio
de corriente, significa un mayor inductancia.
En serie
𝐿𝑒𝑞 = 𝐿1 + 𝐿2 + 𝐿𝑛 …
- fem +
Incremento de Corriente
18. Cuando los inductores están conectados en paralelo, la
inductancia total es menor que cualquiera de las
inductancias de los inductores paralelos. Habrá menos
caída de voltaje en los inductores paralelos para el
cambio de corriente dada porque para cualquiera de
los inductores considerados por separado, porque la
corriente total se divide entre las ramas paralelas.
Menos voltaje para la misma cambio en la corriente,
significa menos inductancia.
En Paralelo
𝐿𝑒𝑞 =
1
1
𝐿1
+
1
𝐿2
+
1
𝐿𝑛
…
-
Fem
+
19. Para entender el comportamiento de los circuitos que contienen inductores es necesario desarrollar
un principio general a la ley de Kirchhoff. Donde sabemos como se puede calcular la inductancia
equivalente de inductores en serie y paralelo. También como se puede calcular la fem de un
inductor a respeto al cambio de corriente.
Mixtos
Aplicando la teoría de que los inductores conectado
en serie se suman y en paralelos, la inductancia se
disminuye. Podemos encontrar la inductancia
equivalente en esta circuito.
Donde:
Inductores en serie se suman:
𝐿𝑒𝑞1
= 12mH + 15mH
𝐿𝑒𝑞1
= 27mH
Finalmente los inductores después de simplificar los que estaban
conectado en serie se puede encontrar su inductancia equivalente
para configuración paralelo.
𝐿𝑒𝑞2
=
18mH × 27mH
18mH + 27mH
𝐿𝑒𝑞2
= 10.8mH
20. Crecimiento de la corriente
en un
circuito R-L
Un circuito que incluye un resistor, inductor, y una fem, se llama circuito R-L. El inductor
se impide los cambios rápidos del corriente. El resistor puede ser un componente del
circuito o ser la resistencia del inductor.
Al cerrar el interruptor se conecta la combinación R-L a una fuente con fem. La corriente
no puede cambiar súbitamente de cero a algún valor final porque di/dt y la fem inducida en
el inductor serían infinitas. En vez de ello, la corriente se crece con una tasa que sólo
depende del valor de L en el circuito.
En el mismo sentido del corriente se puede denotar la ecuación así:
−𝜀 + 𝑖R + L
𝑑𝑖
𝑑𝑡
= 0 →
𝒅𝒊
𝒅𝒕
=
𝜺−𝒊𝑹
𝑳
Para buscar la energía que se requiere a almacenar en el Inductor se
utiliza la ecuación:
𝑈 = 𝑖2
𝑅 + 𝐿𝑖
𝑑𝑖
𝑑𝑡
21. La corriente a través del circuito R-L no se reduce a cero de manera
instantánea, sino que decae sobre tiempo. La energía necesaria para
mantener la corriente durante este decaimiento proviene de la energía
almacenada en el campo magnético del inductor, y se disminuye con la
misma tasa de cambio de la corriente como cuando estaba creciendo la
corriente as corriente final. Toda esta características del circuito R-L se
parecer familiar a como se comporta una capacitor que se carga y
descarga.
Decadencia de la corriente en un circuito
R-L
La constante de tiempo para un circuito R-L:
𝜏 =
𝐿
𝑅
Calculando la corriente en un circuito R-L durante su descarga:
𝑖 = 𝐼0𝑒
−
𝑅
𝐿
𝑡
Calculando la energía que se descarga del energía almacenada
en el inductor:
𝑈 = 𝑖2
𝑅 + 𝐿𝑖
𝑑𝑖
𝑑𝑡
22. La energía en un inductor en realidad se almacena en
el campo magnético dentro de la bobina, al igual que la
energía de un capacitor lo hace en el campo eléctrico
entre sus placas.
Nos centraremos en un caso sencillo: el del solenoide
toroidal ideal. Este sistema tiene la ventaja de que su
campo magnético se encuentra confinado por completo
en una región finita del espacio en el interior de su
núcleo. Como en el ejemplo 30.3, suponemos que el
área de la sección transversal A es suficientemente
pequeña como para suponer que el campo magnético es
uniforme en toda el área.
23.
24. La energía de campo magnético desempeña un
papel importante en los sistemas de encendido
de los automóviles de gasolina. Una bobina
primaria de alrededor de 250 espiras está
conectada a la batería del vehículo y produce un
campo magnético intenso. La energía
almacenada en el campo magnético se convierte
en un potente pulso de corriente que recorre la
bobina secundaria hacia la bujía, donde genera
la chispa que enciende la mezcla de combustible
con aire en los cilindros del motor
25. Ejercicios Sección 30.1 Inductancia mutua
30.13. Un solenoide toroidal lleno de aire tiene un radio medio de 15.0
cm y área de sección transversal de 5.00 cm2 . Cuando la corriente es de
12.0 A, la energía almacenada es de 0.390 J. ¿Cuántas espiras tiene el
devanado?
𝑈 =
1
2
𝐿𝐼2
𝐿 =
2𝑈
𝐼2 =
2 0.390
12
= 5.417 × 10−3
𝐻
𝐿 =
𝜇0𝑁2𝐴
2𝜋𝑟
𝑁 =
2𝜋𝑟𝐿
𝜇0𝐴
=
2𝜋 0.150 5.417×10−3
4𝜋×10−7 5×10−4 =2850
26. Un generador (Eléctrico) es una aparato que convierte energía
mecánica a energía eléctrica excitando los electrones con un
alambre de cobre que puede suministrar la electricidad a
accesorios eléctricos que lo consume.
¿Qué es un Generador?
¿Cómo se funciona?
Este funciona con la aplicación de la Ley de Faraday. Donde
tiene una bobina que se gira dentro de un campo magnético y
su área siempre se mueve dentro del campo magnético
causando un flujo magnético que se varia. Por lo tanto se
causa el efecto de inducción de una corriente y genera una
fem.
27. El rotor esta compuesto de un núcleo de Hierro
y con 4 embobinados de 26 vueltas cada una.
El estator es de un núcleo de Hierro en la figura
de un ‘C’ y tiene 1 embobinado de 233 vueltas.
El conmutador es de un tubo de cobre rellenado
con epoxi y dividido en 4 superficies.
Hay dos escobillas de carbón para recolectar la
electricidad que se genera los bobinas en el
rotor.
Un base de aluminio para aguantar el
generador en su lugar y no tiene propiedades
magnéticas.
Desarrollo del Maqueta
28. El generador excita la bobina en azul para generar una
campo magnético. Hay cuatro bobinas de 26 vueltas (en
verde), dos están situado en paralelo y dos están
perpendicular a los primeros dos. El campo magnético
que se genera en la bobina en azul es constante, pero
cuando hay una movimiento axial en las bobinas en verde
se corta el campo magnético. En ese momento la Ley de
Faraday está trabajando. El campo magnético cambiante,
induce una corriente generando una fem y por último
electricidad.