martes, 22 de noviembre de 2016

4ta entrada: Aurora Boreal


En este post se hablara de los siguientes temas:

  • Aurora boreal y los campos magnéticos
Bueno, comencemos:


Aurora boreal y campos magnéticos




Definición:
  • La aurora boreal es un fenómeno natural que provoca una luminosidad maravillosa, llenando el cielo de colores perfectas y una belleza indescriptible. Que sucede cuando los vientos solares afectan al campo magnético de la Tierra. Las Partículas liberadas en explosiones solares quedan retenidas en la atmósfera, causando erupciones en la superficie de la estrella y dando lugar a las tormentas solares.




La aurora boreal puede aparecer en varios formatos: como puntos luminosos, franjas en sentido horizontal o circulares. Sin embargo, siempre aparecen alineados con el campo magnético de la tierra. Los colores pueden variar mucho, por ejemplo, rojo, naranja, azul, verde y amarillo. Muchas veces aparecen en varios colores al mismo tiempo.


¿Como se produce una aurora boreal?

El fenómeno se produce por cambios bruscos en el campo magnético del Sol dejando caer una gran cantidad de energía en el espacio. Cuando hay tormentas solares, la Tierra es invadida por gran cantidad de vientos solares. En estos momentos las auroras son más comunes. Sin embargo, si por un lado somos agraciados con este hermoso espectáculo de luces de la naturaleza, por el otro somos perjudicados. Estos vientos solares interfieren en los medios de comunicación (señales de televisión, radares, telefonía, satélites y sistemas electrónicos diversos, pero no representa un riesgo para la humanidad.
La Aurora Polar de la Tierra es desencadenada por la manifestación de electrones portadores de una carga energética equivalente a un espectro que va de uno a quince keV (electronvoltio), sumados a los protones y partículas alfa, y la luz surge justamente cuando se chocan con los átomos del espacio en el que respiramos, principalmente con fragmentos de oxígeno y nitrógeno, normalmente en altitudes que varían entre 80 y 150 km. Se efectúa entonces un fenómeno de ionización, disociación y la estimulación de partículas.
Durante la ionización, los electrones se mueven del átomo, llevan consigo la energía despertada y generan una especie de efecto en cadena de la producción de especies químicas cargadas eléctricamente, por la pérdida de electrones en los átomos. Este estímulo tiene como consecuencia un acto de emisión energética, generando en el átomo a una condición de total inconstancia. Estos estados de inestabilidad envían ondas luminosas en frecuencias vibratorias típicas, mientras que tienden a encontrar el equilibrio.
Resumen: El campo magnetico por decirlo asi protege la tierra, los rayos uv llegan a la tierra con mucha potencia y al chocar con el campo magnetico se producen las auroras boreales
















Fuentes:


Felipe Rodriguez

5º 










3era entrada: Aplicaciones


En este post se hablará de los siguientes temas:

  • Aplicaciones científicas, industriales y domésticas del magnetismo.

Aplicaciones científicas.

Polígonos regulares: el efecto del magnetismo en el agua.
El divulgador Manuel Díaz Escalera diseñó un sencillo experimento en el que se podían comprobar las propiedades magnéticas en el agua. Para demostrar este fenómeno físico, utilizó fichas del conocido juego de las damas. Utilizando estas “piezas”, Díaz Escalera enseña cómo el magnetismo provoca la formación de polígonos regulares sobre el agua, debido a las fuerzas de atracción y repulsión entre ellas:

Con este vídeo, se ve claramente cómo el magnetismo también es capaz de actuar y “mantenerse” dentro del agua. Esa es la razón por la que las fichas forman polígonos regulares en el propio vaso con agua.

El efecto magnético de “ralentizar” los movimientos

Imaginemos que intentamos introducir una pieza metálica de neodimio a través de un tubo de cobre. ¿Qué ocurrirá? El magnetismo es capaz de ralentizar su movimiento a través del cilindro de cobre, algo que ya pensó el físico Heinrich Friedrich Emil Lenz, quien enunció la luego conocida como Ley de Lenz.
Esta teoría física fue determinada por el científico en 1833, y dice que “el sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo”. Como puede observarse en el vídeo, el paso de las piezas de neodimio se “frena” por un puro efecto magnético.
La Tierra, ese gran campo magnético
Cuando hablamos de magnetismo, no debemos olvidar que nuestro planeta se comporta como un gran imán. Esta observación fue realizada ya en 1600, cuando el físico y filósofo británico William Gilbert señaló esta similitud. El fenómeno magnético terrestre, no obstante, se usaba mucho tiempo atrás, con el uso de las famosas brújulas en navegación.



Podemos comprobar a la perfección cómo funciona el magnetismo terrestre mediante el vídeo anterior. De nuevo el divulgador Díaz Escalera muestra fácilmente cómo se comportaría el campo magnético interior de la bola de corcho (que funciona como si fuera el planeta Tierra). Las limaduras de hierro se sitúan en función de las líneas de fuerzas que salen del polo norte del imán y entran por el polo sur de la bola de corcho.

Conductividad del agua

Las moléculas de agua están formadas por átomos de hidrógeno y oxígeno y sus respectivas órbitas de electrones. Cuando se expone al agua, un campo magnético es transportado por las partículas de electrones que están expuestas al campo, de acuerdo con la Enciclopedia del Agua. La interacción física y química que tiene lugar entre las cargas eléctricas y las moléculas de agua puede causar que ciertos átomos pierdan sus electrones. Cuando esto sucede, los átomos se ionizan o cargan debido a los electrones que faltan. Como resultado, estos átomos intentarán recuperar estos electrones. La combinación de los átomos ionizados y los campos magnéticos hace que se forme una corriente eléctrica en el agua.

Niveles de PH

El nivel de pH es una medida de ácido en agua o contenido alcalino, de acuerdo con los Microbial Life Educational Resources. Se basa en una escala de 14 puntos donde los altos niveles de acidez están comprendidos en el rango de 1 a 6, siendo 1 el nivel de acidez más alto. Los niveles más altos de alcalinidad caen dentro del rango de 8 a 14, con 14 siendo el contenido alcalino más alto. Los niveles de pH también apuntan a la conductividad eléctrica en términos de qué tan bien un cuerpo de agua puede conducir la electricidad. En efecto, un nivel alto o bajo de la conductividad puede indicar qué tan fuerte es el campo magnético.

Efectos

Ya que el agua se forma de átomos de hidrógeno y oxígeno, los efectos ionizantes causados por un campo magnético son el resultado de cómo interactúan las cargas eléctricas con los átomos de hidrógeno. Cuando el agua tiene un alto contenido de ácido (o el nivel de pH es bajo), esto se corresponde con la cantidad de iones de hidrógeno presentes, de acuerdo con los Microbial Life Educational Resources. En efecto, las cargas eléctricas que sustentan un campo magnético son transportadas por los iones de hidrógeno contenidos en el agua. Como resultado, las altas concentraciones de ácido en el agua hacen que un campo magnético sea más fuerte.


Aplicaciones industriales.




Motores de inducción.
El invento de la máquina de inducción en 1880 completó al sistema de energia de corriente alterna el cual en este tiempo se encontraba en competencia con el sistema de energía de corriente alterna, incluyendo el motor de inducción, fue idea del excelente ingeniero yugoslavo Nikola Tesla. El sistema fue planteado en 1888. La primera aplicación a grande escala de este sistema fue la planta hidroeléctrica de las cataratas de Niágara. En la actualidad la gran mayoría de los motores industriales, desde unos cuantos caballos de potencia hasta los de mayor capacidad, son máquinas de inducción trifásicas. Tres máquinas no requieren conexión eléctrica en los desvanados de rotor; en cambio, los desvanados del rotor son conectados en corto circuito. El flujo magnético que cruza el entrehierro encadenada al devanado del rotor. Dado que entre el motor y la densidad del flujo en el entrehierro existe un movimiento relativo, se presentan voltajes inducidos en los devanados en corto circuito del rotor, causando con ello que fluyan corrientes en dichos desvanados. El hecho de que las corrientes en el rotor se presenten por inducción, es lo que le da nombre a éste tipo de maquina. En ocasiones se les llama máquinas asincronas porque su velocidad de operación es ligeramente menor a la velocidad sincrónica en el modo motor y un poco mayor en el modogenerador.
Activación magnética en agua.
 Se determinaron las condiciones óptimas de tratamiento magnético del agua, mediante las cuales se logra: aumentar la solubilidad de los cloruros y nitratos de los metales alcalinos, el carbonato de la solubilidad y conductividad, y el segundo, en la obtención de información sobre el efecto del campo magnético en la cinética de disolución del carbonato de calcio. Los métodos experimentales usados en este estudio fueron el isotérmico; el integral, apoyado en la variación de una propiedad física, y el conductimétrico. Los resultados indicaron que en todos los sistemas estudiados se obtuvo un efecto estimulador del campo magnético en la respuesta medida en dependencia de las condiciones de tratamiento. El mecanismo que se propone para explicar estos efectos está basado en el posible cambio en la hidratación de losiones, y en el incremento, en la constante dieléctrica, del agua después de la activación magnética.
Imágenes por resonancia magnética.
 Una imagen por resonancia magnética (IRM), también conocida como tomografía por resonancia magnética (TRM) o imagen por resonancia magnética nuclear (NMRI, por sus siglas en inglés) es una técnica no invasiva que utiliza el fenómeno de la resonancia magnética para obtener información sobre la estructura y composición del cuerpo a analizar.Esta información es procesada por ordenadores y transformada en imágenes del interior de lo que se ha analizado.Es utilizada principalmente en medicina para observar alteraciones en los tejidos y detectar cáncer y otras patologías. También es utilizada industrialmente para analizar la estructura de materiales tanto orgánicos como inorgánicos.
Tren de levitación magnética.
 El transporte de levitación magnética, o maglev, es un sistema de transporte que incluye la suspensión, guía y propulsión de vehículos, principalmente trenes, utilizando un gran número de imanes para la sustentación y la propulsión a base de la levitación magnética.Este método tiene la ventaja de ser más rápido, silencioso y suave que los sistemas de transporte colectivo sobre ruedas convencionales. La tecnología de levitación magnética tiene el potencial de superar 6.400 km/h (4.000 mph) si se realiza en un túnel al vacío.Cuando no se utiliza un túnel al vacío, la energía necesaria para la levitación no suele representar una gran parte de la necesaria, ya que la mayoría de la energía necesaria se emplea para superar la resistencia del aire, al igual que con cualquier otro tren de alta velocidad.La mayor velocidad registrada de un tren maglev fue de 581 km/h,2 logrado en Japón en 2003, 6 km/h más rápido que el récord de velocidad del TGV convencional.

Aplicaciones domésticas.
En los últimos 100 años han surgido numerosas aplicaciones del magnetismo y de los materiales magnéticos. El electroimán, por ejemplo, es la base del motor eléctrico y el transformador. En épocas más recientes, el desarrollo de nuevos materiales magnéticos ha influido notablemente en la revolución de los ordenadores o computadoras.

La estructura de las líneas de fuerza creadas por un imán o por cualquier objeto que genere un campo magnético puede visualizarse utilizando una brújula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de campo magnético. Por tanto, una brújula, que es un pequeño imán que puede rotar libremente, se orientará en la dirección de las líneas.








Fuentes:

Felipe Rodriguez 
5º 1ª






2da entrada: Magnetismo


En este post se hablará de los siguientes temas:

  • El magnetismo en la biología
  • Efecto hall
  • Ley de Faraday
  • Ley de Lenz
  • Transformadores y el magnetismo
  • Campo magnético de una bobina
Bueno, comencemos:


El magnetismo en la biología

El magnetismo en la biologia es tambien conocido como el bioelectromagnetismo.


Definiciones:

  • Bioelectromagnetismo es una rama de las ciencias biológicas que estudia el fenómeno consistente en la producción de campos magnéticos o eléctricos producidos por seres vivos; estos dos conceptos van fuertemente unidos, ya que toda corriente eléctrica produce un campo magnético. (a veces es denominado parcialmente como bioelectricidad o biomagnetismo).
  • El Bioelectromagnetismo (BEM) es la ciencia emergente que estudia la forma en que los organismos vivos interactúan con los campos electromagnéticos (EM). Los fenómenos eléctricos se hallan en todos los organismos vivientes. Más aún, existen corrientes eléctricas en el cuerpo que producen campos magnéticos que se extienden fuera del cuerpo. En consecuencia, los organismos pueden verse influidos también por campos magnéticos y electromagnéticos externos. Cambios en los campos naturales del cuerpo pueden producir cambios físicos y de conducta.

Los ejemplos de este fenómeno incluyen el potencial eléctrico de las membranas celulares y las corrientes eléctricas que fluyen en nervios y músculos como consecuencia de su potencial de acción. No debe confundirse con la bioelectromagnética, que se ocupa de los efectos de una fuente externa de electromagnetismo sobre los organismos vivos, ni con el estudio de la magnetorrecepción, la percepción del campo magnético por parte de los seres vivos, ni tampoco con el biomagnetismo que plantea curar males con imanes.
Las células biológicas usan gradientes electrostáticos para almacenar energía metabólica, para realizar trabajo o desencadenar cambios internos, e intercambiarse señales. El bioelectromagnetismo es la corriente eléctrica producida por potenciales de acción junto con los campos magnéticos que generan a través del fenómeno del electromagnetismo.
El bioelectromagnetismo se estudia principalmente a través de las técnicas de electrofisiología. A fines del siglo XVIII, el médico y físico italiano Luigi Galvani registró por primera vez el fenómeno de la contracción de un músculo de cadáver mientras disecaba una rana en una mesa donde había realizado experimentos con electricidad. Galvani acuñó el término electricidad animal para denominarlo, mientras que actualmente se denomina galvanismo. Galvani y sus contemporáneos consideraron que la activación muscular era resultado de un fluido eléctrico o sustancia presente en el nervio.2
El bioelectromagnetismo es un aspecto de todos los seres vivos, incluidas todas las plantas y los animales.
Avances del bioelectromagnetismo en la medicina





Efecto Hall
¿Porque efecto Hall?

Edwin Herbert Hall  fue un físico estadounidense, quien descubrió el efecto Hall. Hall trabajó en la universidad de Harvard. Escribió numerosos libros de texto sobre física y manuales de laboratorio.

Definicion:
  • Se conoce como efecto Hall a la aparición de un campo eléctrico por separación de cargas, en el interior de un conductor por el que circula una corriente en presencia de un campo magnético con componente perpendicular al movimiento de las cargas. Este campo eléctrico (campo Hall) es perpendicular al movimiento de las cargas y a la componente perpendicular del campo magnético aplicado. Lleva el nombre de su primer modelador, el físico estadounidense Edwin Herbert Hall (1855-1938).

Cuando por un material conductor o semiconductor, circula una corriente eléctrica, y estando este mismo material en el seno de un campo magnético, se comprueba que aparece una fuerza magnética en los portadores de carga que los reagrupa dentro del material, esto es, los portadores de carga se desvían y agrupan a un lado del material conductor o semiconductor, apareciendo así una variación de potencial en el conductor lo cual origina un campo eléctrico perpendicular al campo magnético y al propio campo eléctrico generado por la batería (). Este campo eléctrico es el denominado campo Hall (), y ligado a él aparece la tensión Hall, que se puede medir mediante el voltímetro de la figura.
En el caso de la figura, se tiene una barra de un material desconocido y se quiere saber cuales son sus portadores de carga. Para ello, mediante una batería se hace circular por la barra una corriente eléctrica. Una vez hecho esto, se introduce la barra en el seno de un campo magnético uniforme y perpendicular a la tableta.
Aparecerá entonces una fuerza magnética sobre los portadores de carga, que tenderá a agruparlos a un lado de la barra, apareciendo de este modo una tensión Hall y un campo eléctrico Hall entre ambos lados de la barra. Dependiendo de si la lectura del voltímetro es positiva o negativa, y conociendo la dirección del campo magnético y del campo eléctrico originado por la batería, se puede deducir si los portadores de carga de la barra de material desconocido son las cargas positivas o las negativas.
En la figura de al lado se ve como el material tiene dos zonas: la de la izquierda y la de la derecha. En una zona, los portadores son huecos y en la otra electrones.







Ley de Faraday

¿Porque ley de Faraday?

Michael Faraday fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.



Definición:
  • La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.

donde:
 es el campo eléctrico,
 es el elemento infinitesimal del contorno C,
 es la densidad de campo magnético y
 es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de  están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.


Ley de Lenz
¿Porque ley de Lenz?
Heinrich Friedrich Emil Lenz fue un alemán del Báltico conocido por formular la Ley de Lenz en 1833, cuyo enunciado es el siguiente:El sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo.


Definición:

  • La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico por un conductor con la propiedad de variar el flujo magnético, y afirma que las tensiones o voltajes aplicadas a un conductor, generan una F.E.M (fuerza electro motriz) que se opone al paso de la corriente que la produce.
Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético.


La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
 = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
 = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
 = Superficie definida por el conductor.
 = Ángulo que forman el vector  perpendicular a la superficie definida por el conductor y la dirección del campo.
Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:
A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:
En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor:
Donde ℰ es el voltaje inducido, dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo magnético Φ y N el número de espiras del conductor. La dirección del voltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo magnético.


Transformadores y el magnetismo.


Definición:

  • Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.






Como podemos observar en el dibujo, tenemos una fuente de alimentación de tensión o corriente alterna Eg, dos bobinas (una llamada primaria y la otra llamada secundaria, con N vueltas o espiras, una tensión inducida en la bobina secundaria que denominamos E2, un flujo total ΦT que es la suma de dos flujos: el flujo mutuo Φm1 que corresponde al flujo que acopla magnéticamente a las dos bobinas más el flujo Φf1 que incide únicamente en la bobina primaria. La tensión E1 continua siendo igual a la tensión Eg. Y, también, hemos de indicar que se trata de un transformador en vacio porque no tiene una carga, además de que las dos bobinas están con un núcleo de aire. Es lo que se viene a denominar un transformador básico o elemental.

Las tensiones existentes en el circuito son dos. Entre los puntos 1 y 2 y, entre los puntos 3 y 4. Esto quiere decir, que entre cualquier otra combinación de puntos no existe tensión. Así que podemos decir, que las bobinas se encuentran aisladas en términos eléctricos.

El flujo Φm1 enlaza con su campo magnético las dos bobinas generando de esta forma una tensión E2. El flujo Φf1 solamente incide sobre las espiras de la bobina primaria y la podemos denominar como flujo de dispersión. El flujo ΦT es el flujo total, es decir la suma de los otros dos flujos. En el caso que las bobinas esten muy separadas, el flujo Φm1 es muy reducido y estaremos hablando de un acoplamiento de bobinas débil. Sin embargo, si juntamos las dos bobinas, el flujo Φm1 aumenta respecto al flujo ΦT y abremos conseguido un acoplamiento entre bobinas óptimo. Esta es la razón, por el cual, en la mayoría de los transformadores industriales se realizan los devanados de las bobinas uno encima del otro, para conseguir mejorar el acoplamiento.

Falta indicar, que con un acoplamiento débil, no solamente disminuye el flujo Φm1, también se reduce la tensión E2. Sin embargo, al acercar las dos bobinas, se aumenta el flujo Φm1 y, por tanto, se aumenta la tensión E2. Así, que la relación entre el flujo Φm1 y la tensión E2 es proporcional.

El coeficiente de acoplamiento. El acoplamiento entre las bobinas primaria y secundaria es una medida física y, por lo tanto, se puede calcular. El calculo se realiza con la siguiente ecuación:


K=Φm1/ΦT ;en donde K es el coeficiente y no tiene unidades.




Campo magnético de una bobina.

Definición:

  • Un inductorbobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.





Para poder entender como funciona un transformador, un motor eléctrico u otro dispositivo o máquina eléctrica basada en bobinas, se hace necesario explicar como se produce el fenómeno de inducción eléctrica y, sobretodo, comprender como sucede la transferencia de potencia o energía.

En el dibujo podemos observar una bobina de N vueltas con un núcleo de aire, alimentada con una fuente de alimentación Eg de corriente alterna. La bobina tiene una reactancia y, como tal, absorbe una intensidad Im. Si la resistencia de la bobina es mínima, tenemos que la siguiente ecuación: Im=Eg/Xm , donde Xm representa la reactancia de la bobina.

La intensidad Im se encuentra desfasada 90° respecto a la tensión Eg, mientras que el flujo Φ, se encuentra en sintonía con la intensidad. Esto es algo que ocurre en todos los circuitos inductivos.

La intensidad Im al paso por la bobina, crea una fuerza magnetomotriz o líneas de fuerzas electromotices que, a su vez, generan un flujo Φ. Al ser la alimentación de tensión alterna, se genera flujos de pico, es decir, flujos máximos :Φmax y flujos mínimos Φmin. Pero aquí solamente nos interesan los Φmax.

El flujo, a su vez genera una tensión eficaz E. Tanto la tensión eficaz E y la tensión aplicada Eg, tienen que ser iguales, porque como se puede observar en el dibujo, las dos tensiones se encuentran en las mismas líneas de alimentación.

Así tenemos que la ecuación que define las dos tensiones sería:

E=Eg=4,44*f*N*Φmax

Donde f representa la frecuencia; N el número de vueltas de la bobina; y el 4,44 es una constante cuyo valor exacto (para los sibaritas) es= 2*Π/√2.

La ecuación nos explica, que con una tensión Eg constante, el flujo Φ será constante.



Sin embargo, si introducimos un núcleo de hierro en el interior de la bobina, las condiciones cambian, algo que resulta muy relevante para la funcionalidad de los transformadores y sus diversos tipos.

En esta nueva situación, si la tensión Eg se mantiene constante, el flujo Φmax se matendrá constante y, por tanto, Eg=E. Hasta aquí no hay una diferencia entre núcleo de aire y el núcleo de hierro. Pero lo que si que cambia, significativamente, es la Im. Con un núcleo de hierro, la Im disminuye o es más baja. Y esto sucede, porque se necesita una fuerza magnetomotriz mucho menor para producir el mismo flujo Φmax.


Sea una bobina o solenoide de longitud l, sección S y de un número de espiras N, por el que circula una corriente eléctrica i(t).
Aplicando la Ley de Biot-Savart que relaciona la inducción magnética, B(t), con la causa que la produce, es decir, la corriente i(t) que circula por el solenoide, se obtiene que el flujo magnético Φ(t) que abarca es igual a:
Si el flujo magnético es variable en el tiempo, se genera en cada espira, según la Ley de Faraday, una fuerza electromotriz (f.e.m.) de autoinducción que, según la Ley de Lenz, tiende a oponerse a la causa que la produce, es decir, a la variación de la corriente eléctrica que genera dicho flujo magnético. Por esta razón suele llamarse fuerza contraelectromotriz. Ésta tiene el valor:
A la expresión  se le denomina coeficiente de autoinducciónL, el cual relaciona la variación de corriente con la f.e.m. inducida y, como se puede ver, depende de la geometría de la bobina y del núcleo en la que está devanada. Se mide en henrios.













Fuentes:

wikipedia.org
magnetofis221.blogspot.com.ar
endesaeduca.com
rae.es


Felipe Rodriguez Carle

5º 1ª