es el principio de operación de las máquinas eléctricas rotativas.
Recuerde
Existen dos tipos fundamentales de circuitos magnéticos: los homogéneos y los heterogéneos.
4. Magnitudes Magnéticas (flujo magnético, intensidad magnética, reluctancia, etc.)
Gracias a las magnitudes magnéticas es posible cuantificar y calcular diversos parámetros relacionados con este tipo de fuerza. Las más importantes son: la intensidad magnética, el flujo magnético, la fuerza magnetomotriz y la reluctancia.
4.1. Intensidad Magnética (B)
Esta magnitud expresa numéricamente lo densas o concentradas que son las líneas de fuerza en una zona concreta del campo magnético. La unidad de esta magnitud es la tesla (T).
4.2. Flujo magnético (Φ)
Generalmente, el campo magnético se representa mediante una serie de líneas de fuerza. Precisamente, la cantidad de estas líneas es lo que se denomina flujo magnético. Se representa por la letra griega Φ y su unidad es el weber (Wb).
Dada una superficie (S) donde actúa un campo magnético (B), la expresión del cálculo de flujo (Φ) viene dada por la expresión:
Φ = B / S
Donde S está expresada en m2.
4.3. Fuerza magnetomotriz (F)
La fuerza magnetomotriz expresa la capacidad que tiene una bobina para generar líneas de fuerza magnéticas. Esta fuerza es mayor cuanto mayor sea tanto el número de espiras que presente como la intensidad que la recorra. Su unidad son los amperios-vuelta (Av).
El cálculo de esta magnitud viene dado por la fórmula:
F = N · I
Donde N es el número de espiras de la bobina e I es la corriente (en A) que la recorre.
Definición
Bobina
Es un dispositivo que consiste en un hilo de cobre enrollado. Es capaz de almacenar energía a través de un campo magnético que genera, la cual dependerá, entre otras cosas, del número de espiras (vueltas) que presente el hilo (a más vueltas, más energía).
4.4. Reluctancia (R)
Esta magnitud caracteriza a los materiales magnéticos y expresa la oposición que presentan los mismos cuando se encuentran influenciados por un campo magnético. Se mide en amperios-vuelta / Weber (Av / Wb).
Mediante esta expresión se puede calcular fácilmente la reluctancia conociendo la fuerza magnetomotriz (F) y el flujo magnético Φ. Esta ley se denomina Ley de Hopkinson y es análoga a la Ley de Ohm de los circuitos eléctricos:
R = F / Φ
Aplicación práctica
Calcule la reluctancia de una bobina de 20 espiras (N =20), recorrida por una intensidad de 2 A y sometida a un flujo magnético (Φ) de 10 Wb.
SOLUCIÓN
Para poder calcular la reluctancia, es necesario conocer la fuerza magnetomotriz de la espira:
F = N · I; F = 20 · 2; F = 40 Wb
Una vez conocida la fuerza magnetomotriz, es posible calcular la reluctancia:
R = F / Φ; R= 40 / 10; R= 4 Av/Wb
La espira tiene una reluctancia de 4 Av/Wb
5. Resumen
El magnetismo estudia las fuerzas de atracción y repulsión que existen entre ciertos materiales (ferromagnéticos), mientras que el electromagnetismo relaciona los fenómenos eléctricos y magnéticos de forma conjunta.
Existen algunas leyes básicas que describen algunos aspectos del electromagnetismo, como: Ley de Biot y Savart, Teorema de Ampère y Ley de Faraday.
Un circuito magnético es el camino que va de un polo magnético a otro cuando se establecen, entre ellos, líneas magnéticas. Existen dos tipos fundamentales de circuitos magnéticos: los homogéneos y los heterogéneos.
Las magnitudes magnéticas más importantes son: la intensidad magnética, el flujo magnético, la fuerza magnetomotriz y la reluctancia.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. Una bobina es un elemento que...
1 ... es capaz de producir corriente eléctrica.
2 ... es capaz de almacenar energía.
3 ... se utiliza en circuitos de corriente continua.
4 ... no deja pasar la corriente eléctrica.
2. Complete la frase:
El electromagnetismo es una rama de la _________ que unifica los fenómenos ___________ y magnéticos.
3. Michael Faraday descubrió...
1 ... que las líneas del campo magnético son cerradas.
2 ... que la tierra, en realidad se comporta como un inmenso imán.
3 ... la posibilidad de generar corriente eléctrica en un conductor por variación del flujo magnético.
4 ... un teorema que permitiría calcular el valor de la intensidad del campo magnético en zonas concretas de un circuito cerrado.
4. Si se rompiese un imán justo por la zona que separa los dos polos se obtendrían...
1 ... dos imanes independientes.
2 ... dos materiales incapaces de generar campo magnético alguno.
3 ... dos polos (N y S) independientes.
4 ...
