2M1-AGRO

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MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO
Universidad Nacional de Ingeniería
Contenido

• 2M1-AGRO

Freidy Salinas Lopez Sebastian A. Chavarría Lidy
Pichardo
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MAGNETISMO
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• Cuando metales y óxidos metálicos son capaces de
  atraer a otros metales se le denomina magnetismo
  y imanes a los materiales que lo presentan.
  Algunos imanes se encuentran en forma natural en
  minerales metálicos y otros se fabrican. Los
  imanes que conservan su magnetismo durante largo
  tiempo se denominan imanes permanentes.

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ATRACCIÓN Y REPULSIÓN
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• La ley de atracción y repulsión magnética
  establece que polos magnéticos diferentes se
  atraen entre si y que los polos magnéticos
  iguales se repelen entre si. La fuerza de
  atracción o repulsión depende de la intensidad de
  los imanes y la distancia que los separa.
• Cuando aumenta la intensidad de los imanes,
  aumenta también la fuerza de atracción o
  repulsión entre ellos. La fuerza de atracción o
  repulsión disminuye cuando la distancia entre los
  polos de los dos imanes aumenta.

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CAMPO MAGNÉTICO
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• El campo magnético consta de líneas invisibles de
  fuerza o flujo. Fuera del imán, las líneas de
  fuerza se extienden del polo norte al polo sur,
  estas forman un anillo continuo y nunca se
  cruzan.
• Cuando todos los dominios se han alineado, el
  campo magnético alcanza la intensidad máxima. En
  este caso se dice que el imán esta saturado.

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CAMPO MAGNÉTICO
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MATERIALES MAGNÉTICOS 
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• Un material magnético es aquel que es atraído por
  un imán y puede convertirse en un imán. Entre
  estos materiales esta el acero y los elementos
  metálicos hierro, níquel y cobalto y denominados
  elementos ferromagnéticos.

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MATERIALES DIAMAGNÉTICOS 
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• Los materiales diamagnéticos son los metales que
  no son atraídos por un imán y que no pueden
  transformarse en un imán. El cobre, aluminio,
  oro, plata y plomo son diamagnéticos. También
  materiales no metálicos como tela, papel,
  porcelana, plástico y caucho.

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ALEACIONES 
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• El álnico es una de las aleaciones magnéticas mas
  comunes. Existen imanes permanentes de álnico de
  diferentes formas y clases y se emplean en
  motores, generadores, altavoces, micrófonos y
  medidores.
•  

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MATERIALES CERÁMICOS  
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• Algunos materiales magnéticos cerámicos duros se
  denominan ferritas. Estos se producen moliendo en
  un fino polvo una combinación de oxido de hierro
  y un elemento como el Bario.

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PRODUCCIÓN DE IMANES  
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• Los imanes permanentes se producen comercialmente
  con un magnetizador. Un tipo de magnetizador
  utiliza bobinas eléctricas como la fuente de
  energía de magnetización, el objeto que se
  magnetizara se coloca sobre las piezas polares
  formadas por dos extremos de los núcleos
  metálicos sobre los cuales se devanan las
  bobinas. Cuando el interruptor se enciende, pasa
  a través de las bobinas una corriente que produce
  un campo magnético intenso y que magnetiza al
  objeto rápidamente, El magnetismo producido por
  la corriente se denomina electromagnetismo.

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ELIMINACIÓN DEL MAGNETISMO 
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• El magnetismo puede eliminarse de un objeto
  usando un desmagnetizador. Algunas veces los
  objetos deben desmagnetizarse o eliminarles su
  magnetismo. Los relojes de pulsera hechos con
  materiales magnéticos, por ejemplo, no se
  mantienen exactos después de haberse magnetizado.
• Un imán permanente también puede desmagnetizarse
  o atenuarse en gran medida por medio de
  calentamiento. También puede eliminarse el
  magnetismo golpeándolo intensamente con un
  martillo u otro objeto metálico. A la
  desmagnetización se le llama también desimanación.

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BRÚJULA MAGNÉTICA 
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• Una brújula magnética es un dispositivo que se
  emplea para encontrar direcciones. Un pequeño
  imán permanente, la aguja, se monta en un pivote
  para que pueda girar libremente. Así, los polos
  magnéticos de la tierra atraerán los polos del
  imán o la aguja. Por eso la aguja de la brújula
  apunta en general hacia la dirección norte- sur.

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MAGNETISMO DE LA TIERRA 
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• La existencia del campo magnético de la Tierra es
  conocida desde muy antiguo, por sus aplicaciones
  a la navegación a través de la brújula. En el año
  1600, el físico inglés de la corte de Isabel I,
  William Gilbert, publicó la obra titulada De
  magnete, considerada como el primer tratado de
  magnetismo. Gilbert talló un imán en forma de
  bola y estudió la distribución del campo
  magnético en su superficie.

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MAGNETISMO DE LA TIERRA 
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• Encontró que la inclinación del campo en este
  imán esférico coincidía con lo que se sabía
  acerca de la distribución del campo terrestre. De
  este experimento concluyó que la Tierra era un
  gigantesco imán esférico. Posteriormente, los
  estudiosos del geomagnetismo observaron que,
  tomando en cuenta la declinación, la mejor
  representación del campo terrestre sería un imán
  esférico cuyo eje de rotación estuviera desviado
  unos 110 del eje geográfico de la Tierra. 

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MAGNETISMO DE LA TIERRA 
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LA TIERRA ES UN IMÁN 
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• El polo norte de la aguja de una brújula apunta
  al polo sur geográfico, porque la Tierra misma es
  un imán el polo sur de este imán está cerca del
  polo norte geográfico y, como los polos
  contrarios de dos imanes se atraen mutuamente,
  resulta que el polo norte de la brújula es
  atraído por el polo sur del imán terrestre, que
  está en las proximidades del polo norte
  geográfico.

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LA TIERRA ES UN IMÁN 
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• El campo magnético terrestre se caracteriza
  también por su intensidad. La intensidad de un
  campo magnético se mide en gauss. El campo
  magnético terrestre es bastante débil, del orden
  de 0,3 gauss en las proximidades del ecuador y de
  0,7 gauss en las regiones polares. El
  alineamiento en general Norte-Sur de las líneas
  magnéticas, de acuerdo con el eje de rotación
  terrestre, sugiere que el campo, en lo
  fundamental constituye un dipolo. Resulta
  inclinado unos 110 respecto al eje de rotación
  terrestre, y presenta considerables
  irregularidades (no corresponde al campo de un
  dipolo perfecto). 

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LA TIERRA ES UN IMÁN 
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USOS FUTUROS DEL MAGNETISMO 
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• En la actualidad se estudia la posibilidad de
  utilizar la gran energía magnética que se
  extiende más allá de la superficie de la tierra.
  Muchos científicos piensan que el magnetismo
  podría utilizarse algún día para contrarrestar el
  efecto de la fuerza gravitacional.

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IMANES PERMANENTES  
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Las aplicaciones más típicas y a las que estamos
acostumbrados son altavoces, motores y
generadores de imán permanente, puertas de
neveras, etc.... Pero los imanes permanentes
tienes otras aplicaciones sorprendentes, a las
que no estamos tan acostumbrados como son el
ahorro de combustible y detergente, además de la
Magnetoterapia para cuidar de nuestra la salud y
el crecimiento de animales y plantas.
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AHORRO DE COMBUSTIBLE
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Que ocurre si introducimos un imán dentro de la
lavadora junto con la ropa? Con el movimiento de
rotación del imán permanente en el tambor de la
lavadora, se liberan electrones que ionizan el
oxígeno. Esta forma de oxígeno es un limpiador
totalmente natural que disuelve la suciedad y los
compuestos orgánicos.
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AHORRO DE COMBUSTIBLE
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Se desasocian los grupos de moléculas de agua,
produciendo grupos individuales más pequeños que
penetran más fácilmente en los tejidos y eliminan
la suciedad. El agua adquiere una mayor capacidad
de disolución, por lo facilita la limpieza de los
tejidos. Incrementa la cantidad de iones OH que
reducen la tensión superficial del agua
incrementando su poder de penetración. Los
detergentes normales utilizan este mismo
principio de funcionamiento, pero con productos
químicos, que pueden ser perjudiciales para la
salud.
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PARA EVITAR ACUMULACIONES DE CAL.
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En el mercado se pueden encontrar "aparatos" que
eliminan los problemas con el agua calcárea, sin
eliminar los compuestos minerales del agua.
Dichos "aparatos" eliminan las acumulaciones de
cal de la instalación, que se disuelven al
aplicar un campo magnético. Estos "aparatos"
están constituidos simplemente por uno o varios
imanes permanentes (normalmente cerámicos) con un
soporte que permite fijarlos fácilmente a la
tubería de entrada de agua de cualquier
instalación.
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PARA EVITAR ACUMULACIONES DE CAL.
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Este tipo de dispositivos no requiere ningún tipo
de mantenimiento, ya que no tiene partes móviles
ni requiere ningún producto que se consuma con su
funcionamiento, simplemente hay que instalarlo en
la entrada de agua de calentadores y lavadoras.
Ya que, dichos aparatos son los más propensos a
las acumulaciones de cal, especialmente en las
resistencias que utilizan para calentar el agua.
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ELECTROMAGNETISMO
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• Como se sabe, el magnetismo es un imán permanente
  se produce por el giro o espín de los electrones
  sobre su propio eje y mientras rotan alrededor
  del núcleo del átomo, el magnetismo se produce
  también cuando los electrones libres se mueven
  alrededor de un conductor como una corriente,
  esta importante reacción entre la electricidad y
  el magnetismo se conoce como electromagnetismo o
  efecto magnético de la corriente. Tal efecto se
  emplea mucho en la operación de circuitos,
  productos y dispositivos.

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CAMPO ELECTROMAGNÈTICO

• Es el campo magnético que produce una corriente,
  se presenta en forma de círculos alrededor del
  conductor y su intensidad depende de la
  intensidad de la corriente que fluye a través del
  mismo.

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SOLENOIDE

Un solenoide es definido como una bobina de forma
cilíndrica que cuenta con un hilo de material
conductor enrollada sobre si a fin de que, con el
paso de la corriente eléctrica, se genere un
intenso campo eléctrico. Cuando este campo
magnético aparece comienza a operar en ese
momento como un imán.
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Tipos de solenoide
Solenoide de control Solenoide
timbre

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ELECTROIMÀN CON NUCLEO DE HIERRO

Este consiste en alambre devanado en un núcleo de
hierro, esto se debe a que el hierro es más
permeable que el aire, lo cual significa que
puede conducir las líneas de fuerza magnética con
mayor facilidad. Por esta razón, pueden pasar
mucho más líneas de fuerza entre los polos de un
electro imán produciendo así un campo magnético
más intenso.
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TIMBRES Y ZUMBADORES
Son dispositivos vibradores, el
electromagnetismo en estos dispositivos se emplea
para producir un rápido movimiento de la armadura
hacia un lado y al otro lado.

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RELEVADOR
Es un interruptor operado magnéticamente que
cierra o abre uno o más contactos entre sus
terminales.

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ESPECIFICACIÓN

• El relevador de potencia de propósito general se
  especifica en términos de
• El voltaje de operación de la bovina del
  relevador y en todo caso esta opera con un
  voltaje de cc o ca.
• La resistencia de su bovina.
• La corriente normal de sus contactos. Esta última
  indica la corriente de carga segura más grande
  que el revelador puede controlar.

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CONTACTOS
Los contactos de un relevador se describen
indicando que están normal- mente abiertos (na) y
normalmente cerrados (nc), los contactos normal-
mente abiertos son los que están separados cuando
el relevador esta desactivado. Los contactos
normalmente cerrados son los que están cerrados o
en contacto cuando el relevador esta
desactivados.

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RELEVADOR DE LÁMINAS MAGNÉTICAS
Formado por una lamina ferro magnético encerrado
en tubo de vidrio cayado. En un arreglo completo
de un revelador, el tubo se coloca próximo al
campo magnético de una bovina cuando se activa la
bovina las laminas entran en contacto como un
resultado de la atracción magnética. En otro
tipo de relevador de laminas magnéticas, el
contacto y separación de las laminas se controla
con imán permanente algunas veces se denomina
interruptor de proximidad magnética.

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INTERRUCTOR DE CIRCUITO MAGNETICO
El disyuntor o cortacircuitos automático
magnético es un dispositivo que protege a un
circuito contra una corriente demasiado grande.
En un tipo de disyuntor la bobina de un electro
imán y dos puntos de contacto se conectan en
serie con un alambre de un circuito. Cuando la
corriente es mayor que la corriente normal o la
medida de la cinta del corta circuito automático
o disyuntor el electro imán genera un campo
suficiente mente intenso para atraer la
armadura, esto mueve el punto de contacto a la
poción de abierto y el circuito se interrumpe.

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INDUCCION ELECTROMAGNETICA E INDUCTANCIA
Si un imán se mueve cerca de un alambre su campo
magnético atravesara al alambre y producirá un
voltaje entre los extremos de este. Si los
extremos del alambre se conectan para formar un
circuito cerrado, el voltaje ocasionara que una
corriente circule atabes del circuito un voltaje
que se produce en esta forma se denomina voltaje
inducido y la corriente producida por el mismo,
corriente inducida esto se conoce como inducción
electro magnética.

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CAMPO MAGNETICO VARIABLE
Se produce por el cambio del valor de la
corriente. Cuando la corriente esta amentando, el
campo magnético se expande hacia afuera del
conductor. Una corriente continua no produce un
campo magnético variable. Por esta razón, dicha
corriente no puede producir inducción
electromagnética.

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TRANSFORMADOR
La palabra transformador significa cambiar, se
emplea para cambiar el valor de voltaje o
corriente en un sistema eléctrico si reduce el
voltaje se denomina reductor y si lo incrementa
se denomina elevador y si no lo cambian se
denomina aislador existen transformadores con
núcleo de hierro y de núcleo laminado en contra
poción se emplea para reducir la cantidad de
energía desperdiciada en forma de calor.

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TRANSFORMADOR

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TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Transformador que administra el voltaje
necesario a un aparato electrónico. Algunos
transformadores de potencia tienen mas de un
devanado secundario cada uno esta eléctricamente
aislado de los demás esto permite tener barios
valores de voltaje de salida un código de colores
se usa para distinguir pos diferentes
devanados.
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RELACONES ENTRE VOLTAJE Y CORRIENTE
Aunque un transformador de potencia pueda elevar
o reducir el voltaje, su devanado secundario no
puede entregar una cantidad de energía a la carga
mayor a la que se suministra al devanado primario
en efecto la energía que puede demandarse del
devanado secundario siempre es menor que la
suministrada al devanado primario. Esto se debe a
la perdida de energía dentro del núcleo y de los
devanados. I P/E

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LINEA DE TRASMICION DE ENERGIA ELECTRICA

Tal línea se emplea para entregar la energía
eléctrica de una central generadora alas casa y
edificios. En este caso, un transformador en la
central eleva el voltaje producido por el
generador, gracias a este muy alto voltaje, es
posible entregar la cantidad de energía en los
hogares atabes de líneas conductoras de bajo
voltaje.
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AUTOINDICTACIA
Cuando una corriente está cambiando de valor
circula por una sola bobina se produce un campo
magnético variable en torno aleya. Este efecto
induce un voltaje por inducción electromagnética
atabes de la misma bobina. L es el símbolo
literal pera la inductancia.

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REACTANCIA INDUCTIVA
Es la oposición al cambio de corriente en una
bobina, originado por la inducia de esta el ohm
Esla unidad de reactancia inductiva y XL su
símbolo literal. Donde Fla frecuencia de la
corriente en Hertz Lla inductancia
de la bobina en Henrys

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INDUCTORES

• Se devanan de cierto modo que tengan
  inductancia. La inductancia de un inductor
  depende de cuatro factores
• El numero de vueltas de alambre de vanado.
• El área de la sección transversal de la bobina
• La permeabilidad de los materiales de su núcleo
• La longitud de la bobina.

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PRUEBA DE TRANSFORMADORES E INDUCTORES
Las siguientes son las fallas más comunes en los
transformadores 1. Quemado el devanado por una
corriente excesiva 2. Devanado a tierra o en
corto sin el núcleo 3. Corto entre vueltas
adyacentes de alambre 4. Corto entre devanado
primario y secundario las primeras fayas se
presentan también en los inductores.

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Pruebas de continuidad. Puede efectuarse para
determinar algunos de los devanados estén
abiertos o existen cortos entre ellos y en el
núcleo. Pruebas de voltaje. Prueba de voltaje en
devanado secundario, para ello, se requiere
aplicar un voltaje al devanado primario. Esto
debe efectuarse únicamente después de
inspeccionar que los extremos desnudos de los
terminales del devanado secundario no estén en
contacto entre si.

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GRACIAS POR SU VALIOSA ATENCION!!!