Fisica
IIº Edicion
Corriente
alterna
Ecuaciones de Maxwell. FUERZA ELECTROMOTRIZ
INDUCIDA Lizmar Velásquez Diseñadora Industrial
FUERZA ELECTROMO El término fuerza electromotriz se utiliza para referirse a la capacidad que tienen algunos aparatos para movilizar la carga eléctrica. Las pilas, los acumuladores o baterías de automóvil, el generador o alternador de un automóvil,
o de una represa hidroeléctrica o de una planta termoeléctrica, las baterías solares de una nave espacial, los transformadores, son todos dispositivos o aparatos diseñados, Para poner la carga eléctrica en movimiento y se les llama fuentes de fuerza electromotriz
OTRIZ
FUERZA ELECTROMOTR Z
I
NDUCIDA
La FEM y la corriente inducidas poseen una direcci贸n y sentido tal que tienden a oponerse a la variaci贸n que las produce.
se produce la FEM inducida en una espira o en un circuito completo siempre que cambia la cantidad de lineas de campo magnetico que pasa por de Faraday ellaplano espira o descubrio que: circuito.
Donde que N es el numealambre. Y
es el cambio de flujo pasa por una espira, ro de vueltas del es el tiempo
Faraday
Faraday determino que la FEM inducida es una bobina (que consiste en una seria de N de espiras) depende de la rapidez del cambio de la cantidad de lineas de campo magnetico que pasa por todas las vueltas.
bobina de alambre tiene una direccion tal que la corriente que origina genera su propio campo magnético, que se opone al cambio del campo del flujo magnético que pasa por esa espira o bobina.
Cuando el iman en forma de barra se mueve hacia la espira, la fem inducida por ella produce una corriente en sentido contrario.
Ley de Lenz
U na FEM inducida es una espira o
El campo magnetico debido a la corriente inducida en la espira produce un momento magnetico u que ejerce una fuerza sobre el imán, oponiéndose a su movimiento hacia la derecha.
E=
Regla de la mano derecha Cuando el pulgar de la mano derecha apunta en la direccion del campos inducido, los demรกs dedos apuntan en direcciรณn de la corriente indicida. La fem inducida en un transformador es proporcional a factores: Flujo, frecuencia y numero de espiras. La ecuacuion de la fem suponien-
= (4.44)(f)(N)(OMAXx10-8) = voltios
do onda sinusoidal y unidades electromagneticas (cgs)es: donde f= frecuencia en ciclos x seg N= nยบ de espiras Omax= valor mรกximo de flujo (maxwell)
Salterna, e denomina corriente a la corriente
alterna
Corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. En tanto, la manera en la cual este tipo de corriente oscilará es en forma senoidal, es decir, una curva que va subiendo y bajando continuamente. Gracias a esta forma de oscilación la corriente alterna logra transmitir la energía de manera más eficiente.
L
a corriente alterna, simbolizada a partir de las letras CA en el idioma español, se destaca además por ser la manera en la cual la electricidad ingresa a nuestros hogares, trabajos y por transmitir la señales de audio y de video a partir de los cables eléctricos correspondientes que la contienen.
En este tipo de corriente, la intensidad varia con el tiempo (numero de electrones) y adem谩s cambia de sentido de circulaci贸n a raz贸n de 50 veces por segundo (frecuencia 50Hz). Los receptores en corriente alterna (c.a.) se pueden comportar de 3 formas diferentes. Receptores Resistivos puros. Solo tienen resistencia pura. Se llaman receptores R. Receptores Inductivos puros. Solo tienen un componente inductivo puro (bobina). Se llaman L. Receptores Capacitivos puros. Solo tienen un componente capacitivo (condensadores). Se llaman C. Circuitos R, solo resistencia. Circuitos L, solo bobina. Circuito C, solo condensador.
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones (originalmente 20 ecuaciones) que describen por completo los fenómenos electromagnéticos.
E [V/m] es la intensidad del Surgen de la teoría electro- campo eléctrico, H [A/m] es la magnética y son intensidad de campo magnétiel resumen esta co, D [C/m.2 ] es la densidad de flujo eléctrico, B [T] es la teoría desde un densidad de flujo, magnético, punto de vista ρν [C/m.3 ] es la densidad macroscópico. volumétrica de cargas libres Esas ecuaciones tienen la forma y J [A/m.2 ] es la densidad de corriente libre más general:
Ecuac Ma
ciones de axwell.
Cuando Maxwell resumió la teoría electromagnética de su época en sus ecuaciones escribió las siguientes ecuaciones:
Que no es nada más que la ley de Gauss, que se reduce a la ley de Coulomb para cargas puntuales. Que es la expresión diferencial de la ley de Faraday. Que es la ley de Ampère. Sin embargo encontró que esta última ecuación, juntamente con la ley de Faraday conducían a un resultado que violaba el principio de conservación de la carga, con lo cual decidió modificarla para que no violase este principio dándole la forma que ahora se conoce como ley de Ampère modificada. El término introducido recibe el nombre de corriente de desplazamiento.