Apuntes de magnetismo: Inducción electromagnética

Continuando con mi propósito de facilitar el estudio de electromagnetismo, comparto una nueva entrega de mis apuntes. El tema de la inducción electromagnética es el que, sin duda, más aplicaciones y más importantes ha tenido y tiene, es suficiente decir que sin la inducción magnética no podrías estar leyendo estas líneas, ni tener la luz de tu cuarto encendida y mucho menos ver la tele, escuchar tu música o tocar tu guitarra. El estudio de la inducción electromagnética y su uso para producir energía eléctrica, supuso uno de los saltos más grandes en la historia de la humanidad, sino el mayor en cuanto a consecuencias para el estilo de vida y la técnica. Por todo ello, su estudio y comprensión me parecen fundamentales, ya no para un ingeniero, sino para todo aquel que sea curioso y le guste saber de dónde vienen las cosas.

Espero que os sean útiles y, como siempre, si alguien detecta alguna errata, incorrección o no entiende algo, que deje constancia en el blog; también quiero advertir que no tienen ninguna pretensión de ser exhaustivos, más bien son bastantes básicos y asequibles.

PD: ejemplo práctico de inducción electromagnética cortesía del MIT: inducción entre solenoides

NOTA: he detectado una errata que es importante en la página 13 del .pdf (numerada 12) donde pone que el coeficiente de autoinducción es la derivada del flujo respecto del tiempo. Esto es falso, el coeficiente de autoinducción es la derivada del flujo respecto de la corriente que circula por el elemento.

2 comentarios en “Apuntes de magnetismo: Inducción electromagnética

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  2. La Electricidad: Una Fuerza Invisible

    http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1073

    El físico danés H. C. Oersted estudiaba la relación existente entre los imanes y las corrientes eléctricas. Para ello, preparó un montaje en el que se hacía pasar una corriente eléctrica por un hilo metálico, debajo del cual había colocado una brújula.

    Posteriormente, M. Faraday realizó otros experimentos con los que demostró el proceso inverso al que había demostrado Oersted, es decir, los campos magnéticos pueden producir corrientes eléctricas

    Existen muchas aplicaciones que se basan en los experimentos de Faraday. El generador de corriente alterna o alternador es el ejemplo más conocido, aunque hay más tipos de generadores.

    El efecto inverso al que ocurre en el alternador se produce en otro dispositivo al que llamamos motor eléctrico. En presencia de un campo magnético podemos transformar la energía eléctrica en mecánica.

    Normalmente no se utiliza una espira solo. Se utiliza lo que llamamos una bobina. La bobina funciona igual que una espira, pero es más eficiente.

    Las grandes centrales eléctricas son las encargadas de producir la electricidad que llega a nuestras casas, a las industrias, etc.

    En ellas hay grandes generadores, formados por unas bobinas que giran dentro de potentes electroimanes.

    Hay varios tipos de centrales eléctricas. La diferencia entre unas y otras está en la energía utilizada para hacer girar a los generadores. En las centrales eólicas, es la energía del viento la que mueve unas palas en forma de molino. En las centraleshidroeléctricas, el agua almacenada en los embalses mueve una turbina. En lastérmicas y nucleares, una fuente de calor produce vapor de agua a presión, que hace girar unas turbinas que están unidas a los ejes de los generadores.

    ¿Qué es el magnetismo y cómo fue el descubrimiento de los campos magnéticos?

    Las siguientes páginas web son de la NASA (National Aeronautics and Space Administration), y en ellas se explica este fenómeno:

    Se creía que el interior de la Tierra estaba imantada de la misma forma y los científicos se sintieron muy perplejos cuando vieron que la dirección de la aguja del compás magnético se desviaba ligeramente en todos los lugares, década tras década, sugiriendo que existía una pequeña variación del campo magnético terrestre:

    http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/Mhmfield.html

    Una barra imantada tiene su fuerza concentrada en los dos extremos, sus polos; son conocidos como los polos norte (N) y sur (S), debido a que si la barra está suspendida por su centro de un hilo, su extremo N apuntará hacia el norte y el S hacia el sur. El extremo N repelerá el N de otro imán, el S repelerá el s, pero el N y el S de ambos se atraerán entre sí. A la región donde se observa esto se la denomina de forma imprecisa campo magnético:

    http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/Mmfield.html

    El año 2000 es un importante aniversario para la ciencia. Han pasado 400 años desde que “De Magnete” de William Gilbert apareció por vez primera, el primer estudio sistemático del magnetismo y de la electricidad. A Gilbert le debemos la noción (ahora sabida) de que la propiedad misteriosa de la aguja de la brújula de apuntar hacia el norte proviene del hecho de que la propia Tierra es un enorme imán. Gilbert también nos proporcionó el primer debate sobre la “fuerza electrick”, enriqueciendo nuestro lenguaje y nuestras vidas con todas las cosas relativas a la electricidad, los electrones y la electrónica:

    http://www-spof.gsfc.nasa.gov/earthmag/Mdmagint.htm

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