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Principios Básicos de la
Electricidad
CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES
DEL ELECTROMAGNETISMO
Índice
1. Esquema
7. Experiencia de
conceptual
Oersted y Ampère
2. Magnetismo
8. Ley de Maxwell
3. Polos magnéticos
9.
Inducción
magnética
4. Campo magnético
10.Flujo de inducción
5. Experiencia de
11.Campo magnético
Coulomb
creado por un
6. Permeabilidad
solenoide.
magnética
• Resumen de unidades
Esquema conceptual
Conceptos y leyes fundamentales del Electromagnetismo
IMAN NATURAL
Propiedades Físicas
Corriente eléctrica
•
Magnetismo
•
Experiencia de Oersted y Ampere
•
Campo magnético
•
Ley de Maxwell
•
Permeabilidad magnética
•
Solenoide y magnetismo
Magnetismo (imanes)
• Tienen la propiedad de atraer limaduras de
hierro o elementos con alto contenido en hierro.
• En la naturaleza, la magnetita, por ejemplo.
• Fenómenos magnéticos:
•Hierro dulce: imán transitorio.
•Acero: imán permanente
•Fragmentación del imán:
propiedades originales de polos y
campos.
• Un grupo de
limaduras de hierro
se acumulan en los
extremos de un
imán, quedando la
parte central libre. A
estos extremos se
les denomina polos
magnéticos.
Polos Magnéticos
• Cuando imanes acercamos sus
polos puede ocurrir que:
• Los polos del mismo nombres
se REPELAN
• Los polos de distinto nombre
se ATRAIGAN
• Esto es debido a las FUERZAS
MAGNÉTICAS
• Al distribuir limaduras de
hierro sobre un imán,
forman unas líneas curvas a
su alrededor. A estas líneas
se les llama líneas
magnéticas y a su conjunto
flujo magnético.
• Este flujo magnético puede
– de atracción
(N-S ó S-N)
– ser repulsivo
(N-N ó S-S)
Campo Magnético
Campo Magnético
• La fuerza de repulsión es
directamente
proporcional al producto
de las intensidades de
sus polos (m1 x m2) e
inversamente
proporcional al cuadrado
de la distancia (d) entre
ambos.
• K es una constante que
depende del medio.
• Es independiente del
tamaño.
Experiencia
de Coulomb
m1  m2
FK
2
d
• Distinto comportamiento de
los materiales dentro de un
campo magnético:
– A esta capacidad de
comportamiento se le llama
Coeficiente de Permeabilidad
(μ)
• Tres tipos:
– Ferromagnético (μ >1):
concentra líneas de fuerza.
– Paramagnéticos (μ =1): no
concentra líneas de fuerza.
– Diamagnéticos (μ <1):
dispersan líneas de fuerza
Permeabilidad
magnética (μ)
• Oersted comprobó que al
paso de la corriente eléctrica
se produce un campo
magnético que desvía los
imanes.
• Ampère observó las
desviaciones de una aguja
imantada al colocarla debajo
de un conductor con
corriente.
• El sentido de la desviación
de la aguja en su polo N
viene determinado por el
sentido de la mano
(corriente) y la desviación
de la brújula (pulgar)
Magnetismo y
Electricidad
• “Una corriente rectilínea,
crea un campo
magnético circular en un
plano perpendicular al
conductor, cuyas líneas
de fuerza denominadas
líneas de inducción
tienen el sentido de giro
definido por la ley del
sacacorchos. La
corriente avanza cuando
el campo gira hacia la
derecha”
I amperio
H 
d
metro
Ley de
Maxwell
• La fuerza (F) con que un campo
tiende a desplazar al conductor
depende de la intensidad de la
corriente ( I ), de la longitud del
conductor sometido al campo
magnético ( l ) y al propio campo
magnético, cuantificado por el
vector de inducción (B). (Laplace)
• Las variaciones del conductor con
respecto al campo determinaran
que el valor de la fuerza varíe con
el ángulo (α) desplazado del
conductor.
• Sigue las direcciones la regla de
la mano izquierda.(Fleming)
F  B  I  l  sen
Inducción
magnética
Flujo de inducción
• Una superficie perpendicular a un
campo magnético, el “flujo” ( Φ ) es el
producto escalar del vector de
inducción ( B ) por la superficie ( S ).
  BS
1Tesla 1m  1Weber
2
• Al enrollar circularmente un
conductor aislado formando
una bobina, construimos un
solenoide.
• Al pasar corriente crea
campo magnético siendo el
flujo que crea interiormente
de Sur a Norte. El flujo
aumenta con:
– El número de espiras
– La intensidad de la corriente
– En su interior con un
material ferromagnético.
Campo magnético
por un solenoide
Campo magnético
por un solenoide:
Ejemplo
Cuadro resumen de unidades empleadas
Magnitud
Símbolo
Formula
Unidades
Símbolo
Coeficiente
de
Permeabilidad
μ
-
-
μ
F
I l
Tesla
β
   S
Weber
Φ
Inducción
magnética
β
Flujo
magnético
Φ
Intensidad
de campo
magnético
H

H
I


Amperio
metro
H