Importancia De Los Circuitos Electromagnéticos
Teodolfo Rios
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Universidad Tecnológica de Panamá
Concepto de circuito electromagnético:
Los circuitos electromagnéticos son un conjunto de piezas conductoras cuya finalidad es transformar la electricidad en magnetismo, generando así un campo magnético lo más intenso posible (como un electro-imán), el efecto magnético del solo se manifiesta cuando circula corriente por la bobina. Lo podemos activar cuando queramos y también es posible invertir el sentido de la corriente.
La palabra magnetismo procede de la ciudad de la antigua Grecia, Magnesia, en cuyos alrededores
abundaban ciertos minerales (magnetita) capaces de atraer al hierro. Esta propiedad se conoce desde la
Antigüedad. Sin embargo los fenómenos magnéticos se empezaron a estudiar científicamente en el siglo XIX.
El descubrimiento del electromagnetismo.
El científico danés Hans Christian Oersted fue el primero en demostrar que una corriente eléctrica llevaba asociado un campo magnético y por tanto era capaz mover una brújula. Posteriormente Michael Faraday demostró que moviendo un campo magnético cerca de un cable se genera en este una corriente eléctrica. Si movemos el cable cerca de un campo magnético también se genera en el una corriente eléctrica.
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| Figura 1- Brújula electromagnética. |
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| Figura 2- Componentes de la brújula electromagnética. |
Los fenómenos eléctricos y magnéticos fueron considerados como independientes hasta 1820, cuando su relación fue descubierta. Los estudios sugerían que la electricidad y el magnetismo eran manifestaciones de un mismo fenómeno: las fuerzas magnéticas proceden de las fuerzas originadas entre cargas eléctricas en movimiento.
Componentes
Estos circuitos están conformados por :
- Bobina: arrollamiento de alambre con un gran número de espiras, que al aplicar tensión genera un campo magnético.
- Núcleo. Parte metálica, generalmente en forma de E, que va fija a la base. Concentra y aumenta el flujo magnético que genera la bobina para atraer con mayor fuerza a la armadura. Cuando son de alterna llevan las espiras de sombra o anillos de desfasaje. Estos generan un flujo magnético desfasado, que permite que haya un flujo siempre a través del núcleo así se evita el problema del paso por cero de la corriente alterna. (La onda de alterna al pasar por 0 no genera flujo, por lo que la armadura se separaría del núcleo y esto originaría zumbido, vibración y daños en el contactor)
- Armadura: Elemento similar al núcleo pero este no va fijo. Es móvil. Esto se aprovecha para colocar sobre el la corredera y los contactos móviles.
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| Figura 3- Circuito electromagnético de un timbre. |
Importancia del electromagnetismo.
Es muy importante para la humanidad ya que todo lo que nos rodea es electromagnético, un ejemplo claro es la materia ya que está formada por partículas que interaccionan por medio de la electricidad y el magnetismo, llegando al punto de crear diferentes estados como sólidos, líquidos o gases. Igualmente, todos los procesos químicos y biológicos que se desarrollan en el diario vivir contienen electromagnetismo.
Por otra parte, todo lo que tenga que ver con las telecomunicaciones que utilizamos frecuentemente, como lo es la radio y el televisor se apoyan y funcionan por medio de ondas electromagnéticas.
Es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido, es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría.
La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.
No se puede pensar en explorar el Universo e ir a otros planetas, si no contamos con todos los aportes que han traído aparejado el desarrollo del electromagnetismo, que es hablar del desarrollo propio de la electricidad; pero no sólo en estos campos de la ciencia tan sofisticados podemos encontrar aplicaciones de los usos del electromagnetismo, sino en la vida cotidiana, entre los que se puede enumerar:
- Los trenes de levitación magnética, que utilizan poderosos imanes para elevarse por encima de los raíles y evitar el rozamiento (aplican superconductores que generan campos magnéticos intensos sin pérdidas de energía).
- En la exploración del cuerpo humano, mediante resonancia magnética nuclear, una importante herramienta de diagnóstico empleada en medicina, se utilizan campos magnéticos de gran intensidad; equipos de rayos X, entre otros.
- Los motores eléctricos y los grandes generadores de corrientes, transformadores y diversos dispositivos electromagnéticos.
El electromagnetismo es la base de funcionamiento de todos los motores eléctricos y generadores eléctricos.
Campo magnético creado por una corriente eléctrica
Una corriente que circula por un conductor genera un campo magnético alrededor del mismo.
El valor del campo magnético creado en un punto dependerá de la intensidad del corriente eléctrico y de la distancia del punto respecto el hilo, así como de la forma que tenga el conductor por donde pasa la corriente eléctrica.
El campo magnético creado por un elemento de corriente hace que alrededor de este elemento se creen líneas de fuerzas curvas y cerradas. Para determinar la dirección y sentido del campo magnético podemos usar la llamada regla de la mano derecha (utilizando dicha mano, y apuntando con el dedo pulgar hacia el sentido de la corriente, la curvatura del resto de dedos nos indicará el sentido del campo magnético).
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| Figura 4- Demostración de la regla de la mano derecha. |
Agradecimiento
Agradezco a Dios por darme la fortaleza moral necesaria durante la redacción de este proyecto.
