República Bolivariana de VenezuelaMinisterio Del Poder Popular Para La Educación Superior

Instituto Universitario Politécnico Santiago MariñoCarrera: Ing. Eléctrica

Cátedra: Maquinas Eléctricas 1Prof.: Ranielina Rondón

Ley de Ampere y Faraday

Bachiller:

Torrealba, Fernando

C.I: 22.872.547

Mayo 2014

Ley de Ampere

En física del magnetismo, la ley de Ampère, modelada por André-MarieAmpère en 1831, relaciona un campo magnético estático con la causa que laproduce, es decir, una corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell lacorrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell,formando parte del electromagnetismo de la física clásica.

La ley de Ampére explica, que la circulación de la intensidad del campomagnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre enese contorno.

El campo magnético es un campo angular con forma circular, cuyas líneasencierran la corriente. La dirección del campo en un punto es tangencial alcírculo que encierra la corriente.

El campo magnético disminuye inversamente con la distancia al conductor.

Ley de Faraday

La Ley de Faraday establece que la corriente inducida en un circuito es directamenteproporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que lo atraviesaLa inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de formaindependiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1830. La inducciónelectromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento delgeneradoreléctrico,eltransformadorymuchosotrosdispositivos.

Supongamos que se coloca un conductor eléctrico en forma de circuito en unaregiónenlaquehayuncampomagnético.Siel flujoFatravésdelcircuito varíaconeltiempo, se puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo estávariando). Midiendo la fem inducida se encuentra que depende de la rapidezdevariación del flujo del campo magnético con el tiempo.

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY

Una bobina de alambre de cobre de 100 vueltas y sección transversal de 1 10-3 m2,

se conecta aun circuito siendo la resistencia total 10 . Si la inducción magnética

alterna varía entre los valores de ±1 Wb/m2 ¿cuánta de carga fluye en el circuito?

BB

ddt d

dt

dqi

dqdt

R dti

R

BB

dRdq d dq

R

2

1

qB

B B0

Rdq d Rq qR

Reemplazando valores se obtiene:

3

2 2

WbNBA 100 1 1 10 0.1

m

3

1 2

WbNBA 100 1 1 10 0.1

m

R 10

q 0.02 C

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY

Una bobina de cobre con 100 vueltas y una resistencia de

5 se conectan como se muestra en la figura. Si la

corriente alterna en el solenoide varía en ±1,5 A en un

sentido y en otro cada 0.005 s, donde éste tiene 200

vueltas/cm y un diámetro de 3cm.

¿Qué corriente se induce en la bobina?

A

B0

B dA BA 0B n i Donde

7 2

2

7 2

1

B 200001.5 4 10 3.810

B 200001.5 4 10 3.810

2 2 5

2

2 2 5

1

3.810 0.015 2.6610 Wb

3.810 0.015 2.6610 Wb

55.3210 Wb

N

t

iR

5100 5.3610i

5 0.05

i 20 mA

Curva teórica del Magnetismo de un material ferromagnético.

CURVAS DE MAGNETIZACION

La curva de magnetización de un material ferromagnético es aquella que representa el magnetismo en el material como función de la fuerza magnetizaste.Magnetismo Fuerza magnetizastef N * il iB HEstas curvas se obtienes debido a que la permeabilidad de los materiales ferromagnéticos no es constante, entonces, para ilustrar el comportamiento de la permeabilidad de un material ferromagnético se aplica una corriente continua al núcleo.Esta dependencia de la historia precedente del flujo y la falla resultante para volver sobre el trazo de la trayectoria del flujo se llama histéresis. La trayectoria bcdeb trazada en la figura 1, mientras la corriente aplicada cambia, se llama curva de histéresis.

La histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de este fenómeno. Por extensión se aplica a fenómenos que no dependen sólo delas circunstancias actuales, sino también de cómo se ha llegado a esas circunstancias.Ciclo de histéresis

Cuando a un material ferromagnético se le aplica un campo magnético creciente Bap suimantación crece desde O hasta la saturación Ms, ya que todos los dominios magnéticos están alineados. Así se obtiene la curva de primera imantación. Posteriormente si Bap se hace decrecer gradualmente hasta anularlo, la imantación no decrece del mismo modo, ya que la reorientación de los dominios no es completamente reversible, quedando una imantación remanente MR: el material se ha convertido en unimán permanente. Si invertimos Bap, conseguiremos anular la imantación con un campo magnético coercitivo Bc. El resto del ciclo se consigue aumentando de nuevo el campo magnético aplicado. Este efecto de no reversibilidad se denomina ciclo de histéresis.

Características de la curva de Magnetización de un material.

Voltaje Inducido en Armadura

[V]

Corriente de Campo

[A]

Voltaje Alterno

[V]

146 3.8 80

152 4.0 80

160 4.2 80

168 4.8 80

180 5.0 83

187 5.4 83

196 6.0 84

203 6.8 84

212 7.8 84

227 9.2 90

Antes de activar la alimentación del circuito, se toma una primera medición, dada por 9.5 [V], que corresponde al punto donde, aun siendo igual a cero la corriente de campo, se puede registrar un voltaje distinto de cero en la armadura, debido a la magnetización remanente en el generador.

FIN