13/11/2014

ELECTRICIDAD

LA ELECTRICIDAD Y LOS IMANES

CORRIENTE ELÉCTRICA

IMANES

MAGNETISMO

Tema 3 2ª Parte ELECTROMAGNETISMO

Magnetismo • Consiste en atraer objetos de hierro, cobalto o níquel • Imán es el cuerpo que tiene magnetismo • Campo magnético es la zona alrededor del imán donde atrae al hierro • Polos del imán: son las zonas donde es mas fuerte el campo magnético, es decir, su atracción por el hierro

Denominación de polos • Se llaman NORTE y SUR debido a que cada uno se orienta hacia esos polos geográficos de la tierra • La tierra es un gran imán porque contiene en su interior magnetita, por eso la brújula se orienta de forma que se cumple la ley de los polos

LEY DE LOS POLOS

Los del mismo nombre se repelen y los de distinto nombre se atraen.

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Representación del campo magnético • Se hace con líneas imaginarias que salen del polo norte y entran en el polo sur • Es el camino que seguiría un polo N aislado • Al fragmentar un imán siempre hay 2 polos • No se puede tener un polo aislado • Las líneas están mas juntas en los extremos del imán y mas separadas en el centro

ELECTROMAGNETISMO

Al pasar la corriente, la brújula se mueve

• Igual que un imán, la corriente eléctrica tiene magnetismo, porque: • Al circular corriente en un conductor y poner una brújula, ésta se mueve y se sitúa perpendicular al conductor: hay polos magnéticos • Al abrir el circuito, no pasa corriente y la brújula se orienta como al principio, paralela al cable: no hay polos magnéticos

Si no pasa corriente, la brújula no se mueve

Los imanes y la corriente • Un imán también genera corriente en un conductor siempre que exista movimiento relativo de ambos • Puede moverse el imán o el conductor • La corriente cambia su polo + y – al acercarse y alejarse el imán • Se llama corriente inducida y es de tipo alterna. • Se usan bobinas o electroimanes para los conductores

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Bobina o Solenoide • Conductor enrollado alrededor de un núcleo con aire u otro material. • Cada vuelta se llama espira • Cuantas mas espiras mas intenso es el campo magnético creado por la corriente • Al cambiar los polos eléctricos, cambian los polos magnéticos de la bobina • Si no pasa corriente deja de ser imán, los polos magnéticos desaparecen.

Bobina o solenoide

Electroimán • Es una bobina con hierro en su núcleo • Es un imán mas fuerte que las bobinas • Al igual que las bobinas: – Si la intensidad de corriente aumenta es mas fuerte el campo magnético

• Se emplean en motores, alternadores, relés, aparatos de diagnóstico, etc

Electroimán, con hierro en el núcleo

Núcleo sin hierro

Inducción electromagnética • Es la creación de una corriente alterna al acercarse y alejarse un imán en las proximidades de un conductor • Se crea esta corriente por influencia del imán sobre el conductor, debido a que varía su campo magnético al moverse cerca de él • Así se obtiene la corriente en los alternadores de las centrales eléctricas y llega a nuestras casas.

No hay movimiento No hay corriente

Hay movimiento Hay corriente

Al acercarse, la corriente circula en un sentido Al alejarse, la corriente circulará en sentido contrario Los polos eléctricos + y – cambiarán
la corriente es alterna

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ALTERNADOR Acercándose el imán,

• Genera corriente alterna La corriente creada tiene un sentido tal que los polos magnéticos de imán y bobina son iguales

Alejándose el imán,

La corriente creada tiene un sentido tal que los polos magnéticos de imán y bobina son distintos

Función de las piezas del alternador • • • • • • •

Está formado por: imán y electroimán Estator: es el imán que suele estar fijo Rotor: es el electroimán que gira Por su función, se distinguen dos partes: Inductor: es el imán o estator Inducido: es el electroimán o rotor El resto de piezas son: colector de delgas y escobillas.

• Colector: anillos que están unidos a cada uno de los extremos del cable de la bobina, por donde sale/entra la corriente • Delgas: son cada uno de los anillos del colector • Escobillas: piezas conductoras que rozan con las delgas para recoger la corriente sin que se enreden los cables al girar el rotor.

Funcionamiento del alternador • Al girar ½ vuelta el inducido, la corriente creada va en un sentido • En la otra ½ vuelta del inducido, la corriente va en sentido contrario • En el colector, las delgas conducen la corriente alterna hasta las escobillas • Las escobillas la transportan al circuito exterior

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DINAMO • Genera corriente eléctrica continua • Tiene las mismas partes que el alternador y funciona igual que él • Diferencias: las delgas del colector son dos semianillos para evitar: – Que la corriente cambie de sentido cada ½ vuelta – Que cada delga roce siempre con la misma escobilla

• Asi la corriente recogida es continua

EL MOTOR ELÉCTRICO C.C.

COMPONENTES DEL MOTOR

• Tiene una entrada eléctrica y una salida mecánica • Convierte así la energía eléctrica en energía mecánica • Funciona también por el electromagnetismo • Tiene pequeño tamaño y mucha velocidad • Se emplea en juguetes, ventiladores a pilas, etc.

• Estator: unido a la carcasa y es el inductor, formado por 1 o varios imanes • Rotor: es el inducido, formado por 1 o varias bobinas • Colector: lleva la corriente a las bobinas. • Delgas: son las dos partes del colector, por ellas se cambia la polaridad de la bobina • Escobillas, llevan la corriente al colector y rozan con él, evitan que se enrede el cable

FUNCIONAMIENTO del motor • Entra corriente por las • Se vuelve a repeler la delgas del colector y bobina con el imán magnetiza a la bobina • Gira otra ½ vuelta y así sucesivamente • Se repele con el imán y esto le hace girar al • Hasta que se rotor ½ vuelta desconecte de la • Las delgas cambian corriente. de escobilla y cambian • Cuando las escobillas coinciden con las ranuras, no los polos + y -. pasa la corriente, pero sigue el giro de la bobina por la inercia • Cambian también los del movimiento de la ½ vuelta polos N y S

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TRANSFORMADOR ELÉCTRICO

Elementos del transformador

• Se emplean para aumentar o disminuir el voltaje en un circuito de C. ALTERNA

• Consta de 2 bobinas enrolladas alrededor de un núcleo de láminas de hierro separadas una de otra por un aislante. • Circuito PRIMARIO se conecta a c. alterna • Circuito SECUNDARIO, aparece c. alterna de Voltaje mayor, menor o igual que en el circuito primario

Funcionamiento • La bobina primaria induce una corriente alterna en la del secundario • Porque la c. alterna está cambiando muchas veces por segundo los polos • Esto hace que su campo magnético cambie muchas veces por segundo • Ocurre inducción electromagnética en la otra bobina y se crea c. alterna en ella • El voltaje del 1º y del 2º es directamente proporcional al nº de espiras haz click

Relación de transformación V1 / V2 = N1 / N2 • N es el nº de espiras en el 1º y en el 2º • V es el voltaje en el 1º y en el 2º • La potencia que produce el 1º debe ser igual a la que proporciona el 2º. P1=P2
V1 · I1 = V2 · I2 • I1es la intensidad en el 1º, e I2 en el 2º • En realidad,se pierde parte de la energía

Tipos de transformador • De subida o elevador: N1V2

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Utilidades del transformador • En las centrales eléctricas se usan los de subida y al llegar a la ciudad los de bajada • En aparatos se usan los de bajada para pasar los 220V hasta 16V, 12V, 5V, etc • Se encuentran dentro de los adaptadores de corriente que tienen estos aparatos, como ordenadores, TV, cargador de móvil, etc

RESUMEN

VIDEO SOBRE ELECTROMAGNETISMO

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