Pestaña 8

Electromagnetismo.

Estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos que se unen en una sola teoría aportada por Faraday, que se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las ecuaciones de Maxwell . Gracias a la invención de la pila de limón, se pudieron efectuar los estudios de los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a través de un conductor 

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¿Que es un dinamo?

La aplicación más importante de la inducción electromagnética  es la dinamo. 

Es un aparato que convierte energía mecánica (rotacional) en energía eléctrica, mediante la inducción de corriente en bobinas de alambre que se hacen girar en un campo magnético. 

Al girar las bobinas, se abren camino a través de las líneas magnéticas, primero en un sentido y después en el opuesto. 

Cada vez que cambia el sentido, lo hace la dirección de la corriente inducida, produciéndose así una corriente alterna . 

La corriente se extrae de las bobinas mediante dos colectores y las escobillas correspondientes. 

Este aparato en su conjunto se denomina dinamo de corriente alterna o alternador.

¿Para que sirve?

La corriente generada es producida cuando el campo magnético creado por un imán o un electroiman  fijo, inductor, atraviesa una bobina, inducido, colocada en su centro. La corriente inducida en esta bobina giratoria, en principio alterna, es transformada en continua mediante la acción de un conmutador giratorio, solidario con el inducido, denominado colector, constituido por unos electrodos denominados delgas. De aquí es conducida al exterior mediante otros contactos fijos llamados escobillas que conectan por frotamiento con las delgas del colector.

Magnetismo.

Es uno de los aspectos del electromagnetismo. Es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. 

La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo.

Tipos de imanes.

IMANES TEMPORALES: Los imanes temporales están conformados por hierro dulce y se caracterizan por poseer una atracción magnética de corta duración.  

IMANES PERMANENTES: Con este término se alude a aquellos imanes constituidos por acero, los cuales conservan la propiedad magnética por un tiempo perdurable.

IMANES CERÁMICOS O FERRITAS: Esta clase de imanes tiene un aspecto liso y color grisáceo.  Suelen ser de los más utilizados debido a su maleabilidad. Aunque, por otro lado, al ser frágiles, corren el riesgo de romperse con facilidad.

IMANES DE ALNICO: El nombre deriva de una contracción de las palabras: aluminio, níquel y cobalto, elementos de los que se compone. Esta clase de imanes presentan un buen comportamiento frente a la presencia de altas temperaturas, sin embargo, no cuentan con considerable fuerza.

IMANES DE TIERRAS RARAS: Esta clase de imanes se subdividen en dos categorías de acuerdo al material químico del que se compone:

• Neodimio: están formados por hierro, neodimio y boro. Presentan una oxidación fácil, y se utilizan en aquellos casos donde las temperaturas no alcanzan los 80º C.

• Samario cobalto: no suelen oxidarse de manera fácil, aunque el precio al que cotizan es muy elevado.

IMANES FLEXIBLES: Como su nombre lo indica, estos imanes poseen una gran flexibilidad. Están compuestos por  partículas magnéticas como el estroncio y el hierro. Las desventajas de los imanes flexibles son la baja resistencia a la oxidación y su escasa potencia magnética.

¿Que es un campo eléctrico?

$\vec E$E, with, vector, on top El campo eléctrico es una cantidad vectorial que existe en todo punto del espacio. 

El campo eléctrico E en una posición indica la fuerza que actuaría sobre una carga puntual positiva unitaria si estuviera en esa posición. El campo eléctrico se relaciona con la fuerza eléctrica que actúa sobre una carga arbitraria q con la expresión:

$\vec E = \dfrac{\vec F}{q}$E, with, vector, on top, equals, start fraction, F, with, vector, on top, divided by, q, end fraction

Las dimensiones del campo eléctrico son newtons/coulomb, $\text{N/C}$N, slash, C.

Podemos expresar la fuerza eléctrica en términos del campo eléctrico:

$\vec F = q\vec E$F, with, vector, on top, equals, q, E, with, vector, on top

Para una $q$q positiva, el vector de campo eléctrico apunta en la misma dirección que el vector de fuerza.

La ecuación para el campo eléctrico es similar a la ley de Coulomb. Asignamos a una carga $q$q en el numerador de la ley de Coulomb el papel de carga de prueba. La otra carga (u otras cargas) en el numerador, $q_i$q, start subscript, i, end subscript, crea el campo eléctrico que queremos estudiar.

$\text{Ley de Coulomb: }\qquad\vec F = \dfrac{1}{4\pi\epsilon_0}\,\dfrac{q\, q_i}{r^2}\,\hat r_i \qquad\text{newtons}$

$\text{Campo eléctrico: }\,\,\,\,\vec E = \dfrac{\vec F}{q} = \dfrac{1}{4\pi\epsilon_0}\,\,\,\,\dfrac{q_i}{r^2}\,\hat r_i \qquad\text{newtons/coulomb}$

Donde $\,\hat{r_i}$ son vectores unitarios que indican la dirección de la recta que une cada $q_i$q, start subscript, i, end subscript con $q$q.