"Inducción de Campos"

>Campo Magnetico Inducido por un Conductor Recto<



La magnitud del campo magnetico "B" inducido por un conductor recto, por el que circula una intensidad de corriente y a una determinada distancia "D" del conductor, se obtiene la siguiente formula:

B= [(M)(I)]/2¶d

Donde:
I: intensidad de la corriente electrica (A)
d: distancia (m)
B: magnitud del campo magnetico (Teslas)
M: permeabilidad del medio [Teslas (m/A)]
¶: 3.1416

Nota:
Si el medio que rodea el conductor es aire, entonces:
M=Mo=4¶x10^-7 teslas(m/A).



>Campo Magnetico Inducido por una Espira<



Una espira se obtiene al doblar en forma circular un conductor recto.La intensidad del campo magnetico "B" producido por la espira de radio "r" por la que circula una corriente electrica "I" es:

B=MI/2r



>Campo Magnetico Producido por una Bobina<



Un solenoide se forma al enrrollar un alambre de forma elicoidal. La intensidad del campo magnetico "B" producido por un solenoide de n vueltas y longitud "L", por el que circula una intensidad de corriente "I" se obtine:

B=(N.M.I)/L


Ejercicios.-

1.- El campo magnetico en un motor es de 5x10^20 N/C. Calcular la intensidad de la fuerza que actua sobre un electrón inmerso en este campo.

Datos:
e= 5x10^20 N/C
q= -1.6x10^-19

F= q(e)
F= -1.6x10^-19 (5x10^20)
F= 80N


2.- A que distancia de un protón la intensidda del campo electrico es de 4x10^-7 N/C

Datos:
e=4x10^-7 N/C
q=1.6x10^-19

d= kq/e
d= (9x10^9(1.6x10^-19)) / 4x10^-7
d=0.06 metros

3.- ¿Cual es la intensidad del campo electrico producido por una carga electrica de 3x10^-7 C a una distancia de 2 metros de su centro?

Datos:
q=3x10^-7 C
d= 2 metros

e=kq/d^2
e=(9x10^9(3x10^-7)) / 2^2
e= 675 N/C


>Campo Magnetico<

Se define como la región del espacio donde actuan las lineas de fuerza generadas por un imán.
Este campo es producido por la corriente eléctrica que circula por un conductor y para determinar la expresión del campo magnético producido por una corriente se emplean dos leyes: la ley de Biot-Savart y la ley de Ampère.



>Induccion Electromagnetica<

La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday quién lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de Faraday).



>Relacion entre Campo Magnetico y Campo Electrico<

Un campo magnetico variable produce un campo electrico y un campo electrico variable produce un campo magnetico.
La magnitud de la fuerza que actua sobre una carga "q" que se mueve con una velocidad "v", producida por un campo magnetico "B", perpendicular a la velocidad "v", es la misma magnitud que la producida por un campo electrico "E", perpendicular tanto a "v"como a "B".
Por tanto, los campos electricos y magneticos se relacionan de la siguiente manera:

F= Bqv
E= F/q
E= vB

Donde:
F= Fuerza sobre la carga electrica (N)
B= Magnitud del campo electrico (Teslas = Wb/m^2)
q= Carga electrica (C)
v= Velocidad d ela carga electrica (m/s)
E= Magnitud del campo electrico (N/C)




Ejercicios.-

1.- Una bobina de 200 vueltas y radio de 30 cm se encuentra rodeada de aire, ¿Cuál es la intensidad del campo magnetico inducida por la bobina; si por ella circula una corriente electrica de 60 A?

Datos:
n= 200 vueltas
M= 4¶x10^-7
I= 60A
r= 0.30 m

B= (N.M.I)/2r
B= ((200)(4¶x10^-7)(60)) / 2(0.30)
B= 2.5132x10^-4 Teslas


2.- La intensidad del campo magnetico inducido en el centro d euna espira de 20 cm de radio que se encuentra en aire y por la cual circula una intensidad de corriente de 25/¶ A es:

Datos:
M= 4¶x10^-7
I= 25/¶ A
r= 0.20 m

B= MI/2r
B= (4¶x10x^-7 (25/¶)) /2 (0.20)
B= 2.5x10^-5 Teslas


3.- El campo magnetico inducido por un solenoide de 40 cm de longitud y 500 vueltas, que se encuentra rodeado por aire y por el cual circula una corriente de 200 A es:

Datos:
n= 500 vueltas
M= 4¶x10^-7
I= 200 A
L= 0.40 m

B= NMI / L
B= ((500)(4¶x10^-7)(200)) / 0.40
B= 0.3114 Teslas
B= 0.¶ Teslas


>La Luz como Onda Electromagnetica<

La luz es una onda electromagnética que se propaga en línea recta, líneas a las que llamamos rayos.
Fue en 1865 cuando Matwer propuso que la luz estaba formada por ondas electromagneticas. Esta condicion le permite a la luz propagarse en el vacio a una velocidad de 300 000 km/s.




>Espectro Electromagnetico<

El espectro electromagnetico esta formado por los siguientes tipos de rayos:
*Rayos Infrarojos: Son emitidos por cualquier cuerpo que este a una temperatura mayor que los cero grados Kelvin, tambien son conocidos como rayos termicos. Un ejemplo son los rayos emitidos por el sol.
*Luz Visible: Son aquellos que pueden ser persividos por el ojo humano. Este tipo de rayos son una porción de los distintos rayos que forman el espectro electromagnetico.
*Rayos X: Este tipo de rayos se generan cuando un az de electrones, que viajan a gran velocidad y en alto vacio, se frenan bruscamente al chocar con un obstaculo. Estos rayos son muy penetrantes por lo que solo se enplean para obtener radiografias.
*Rayos Ultravioleta: Este tipod e rayo tambien son conocidos como "Luz negra", ya que el ojo humano no los abvierte, solo algunos insectos lo pueden distinguir.
*Ondas de Radio: Son las empleadas para transmitir señales a grandes distancias; estas ondas se crean por electrones que osilan en una antena.
*Rayos Gama: Son los producidos durante las transmiciones nucleares.





>Ley de Ampere<

La ley de Ampére explica, que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno.
"La corriente que circula por un conductor induce un campo magnetico"



>Ley de Faraday<

La Ley de Faraday establece que la corriente inducida en un conductor o bobina es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que lo atraviesa.De donde tenemos que:

E= -▲Q / ▲t

E= FEM inducida (Volts)
▲= Delta
▲Q= Flujo magnetico (Wb)
▲t= Variación de tiempo (segundos)




Ejercicios.-

En el siguiente ejercicio cual es la corriente en cada resistencia:

a) Rt=3Ω+6Ω+9Ω
Rt= 18 Ω

I=108 v /18 Ω
I= 6 A


b) R1= 3Ω R2= 6Ω R3= 12Ω
R=1/3 + 1/6 + 1/12
R=7/12
R=12/7

It= 60/12/7
It=420/12
It=35A