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Imanes

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B
Blanca Vasquez

Este documento resume los principios básicos de los imanes y las corrientes magnéticas. Explica que un imán produce un campo magnético que atrae otros imanes y materiales ferromagnéticos. Describe los tipos de imanes, incluidos los artificiales, naturales y electroimanes. También resume conceptos clave como el electromagnetismo, los metales ferromagnéticos, las aplicaciones del electromagnetismo y más.

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN CARRERA DE PEDAGOGÍA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES, QUÍMICA Y BIOLOGÍA QUÍMICA FÍSICA GRUPO: # 2 TEMA: IMANES Y CORRIENTES MAGNÉTICAS INTEGRANTES: CABEZAS KARINA CAZAÑAS ANABEL CELA NICOLE PINTADO DANIELA VÁSQUEZ BLANCA
PRINCIPIO BASICOS • Un imán es un material que tiene la capacidad de producir un campo magnético en su exterior. • El campo magnético es responsable de atraer otros imanes así como materiales ferromagnéticos tales como el cobalto, hierro o níquel.
TIPOS DE IMANES ARTIFICIALES Que son los que se obtienen por imantación de ciertas sustancias metálicas. Es decir, un imán artificial es un cuerpo metálico al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo NATURALES Son cuerpos que se encuentran en la naturaleza y que tienen propiedades magnéticas. El elemento constitutivo más común de los imanes naturales es la magnetita: óxido ferroso férrico (Fe3O4)
ELECTROIMÁN • Es una bobina (en el caso mínimo, una espira) por la cual circula corriente eléctrica, la cual lleva por tanto asociado un campo magnético.
IMANES TEMPORALES:• Pierden sus propiedades magnéticas cuando deja de actuar sobre ellos la causa que produce la imantación. Se utilizan para fabricar electro-imanes para timbres eléctricos, telégrafos, teléfonos etc.
IMANES PERMANENTES:•Mantienen sus propiedades aunque deje de actuar la causa que produce la imantación. Los imanes construidos con acero son de este tipo Se utilizan en la construcción de diversos aparatos eléctricos, como dinamos, amperímetros, voltímetros, motores, etc.
CARACTERÍSTICAS DEL IMÁN • Siempre tiene dos polos (+) (-) • Polos iguales se repelen • Polos contrarios se atraen. • Se pueden obtener diversos imanes artificiales solo se necesita un imán y un objeto de acero o
ELECTROMAGNETÍSM O 1820 Hans Christian Øersted Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula. El electromagnetismo es una ciencia que estudia los fenómenos físicos en la que intervienen cargas en movimientos y reposo así como los campos magnéticos y sus propiedades.
METALES FERROMAGNÉTICOS Paramagnétic os Diamagnétic os Ferromagnétic os Níquel Cobalto Algunos compuestos especiales
Electromagnetis mo APLICACIONES Electroimanes pequeños Electroimanes grandes
ESPECTROS MAGNÉTICOS • El espectro magnético de un imán permite no sólo distinguir con claridad los polos magnéticos, sino que además proporciona una representación de la influencia magnética del imán en el espacio que le rodea.
CIRCUITOS MAGNÉTICOSciertos materiales al ser colocados en un campo magnético, reaccionan con el campo y modifican dicho campo diamagnéticos , paramagnétic os y ferromagnétic os material ferromagnético de forma especial y conductores de la corriente eléctrica situados adecuadamente es preciso calcular la intensidad de campo magnético (H) y la inducción magnética (B) en todo punto de dicha estructura
la corriente realmente circula ya que proviene del movimiento de electrones a lo largo de un conductor material magnético proviene de la orientación de campos moleculares, no existiendo circulación
• agrupación de gran cantidad de átomos • alineados entre ellos dentro de un sector del material • por lo que dicha agrupación intensifica la interacción entre los campos magnéticos externos
FUERZAS MAGNÉTICAS La fuerza magnética es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento el interior de los imanes convencionales existen micro- corrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen de las materias y vuelven a entrar en él, los puntos de entrada forman un polo y los puntos de salida otro
Imanes
Es un aparato que se emplea para indicar el paso de pequeñas corrientes eléctricas por un circuito y para la medida precisa de su intensidad
Un amperímetro es un dispositivo que permite realizar la medición de los amperios que tiene la corriente eléctrica
Se llama voltímetro al dispositivo que permite realizar la medición de la diferencia de potencial o tensión que existe entre dos puntos pertenecientes a un circuito eléctrico
GENERADOR Y MOTOR ELÉCTRICO. • Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Mantiene por lo tanto una diferencia de potencial entre dos puntos determinados polos. • Por la ley de Faraday, al hacer girar una espira dentro de un campo magnético, se produce una variación del flujo de dicho campo a través de la espira y por lo tanto se genera una corriente eléctrica.
PRINCIPIO DEL FUNDAMENTO DE UN GENERADOR ELÉCTRICO: • El electroimán genera fuerte campo electromagnético entre sus polos. • Al girar el alambre en el interior del campo electromagnético, se genera un flujo de electrones "una corriente eléctrica“ • Al dar media vuelta completa la bobina, el flujo de electrones se invierte obteniendo una corriente alterna.
UN MOTOR ELÉCTRICO FUNCIONA INVERSAMENTE A UN GENERADOR. CONVIERTE ENERGÍA ELÉCTRICA EN ENERGÍA MECÁNICA.
PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR ELÉCTRICO: • El electroimán genera un fuerte campo electromagnético entre sus polos. • Si logramos una corriente eléctrica por una bobina colocada en el interior del campo electromagnético generado por un imán... creamos fuertes campos de repulsión y atracción entre los dos elementos "imán y bobina" y obligamos a la bobina a girar; de esta manera tenemos un motor eléctrico.
CENTRALES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA: • En las centrales de generación de energía eléctrica (nucleares, térmicas, hidráulicas, etc) la energía mecánica que el generador transforma en energía eléctrica proviene del movimiento de una turbina, accionada dependiendo del tipo de central por vapor de agua.
TIPOS DE CORRIENTE
TIPOS DE CORRIENTE Directa o DC Alterna o AC Circuito DC Circuito AC
Corrient e directa Conocida como DC por sus siglas en ingles "direct current" Es el flujo de carga en una direcciónLos electrones fluyen de la terminal negativa, que los repelen hacia la terminal positiva que los atrae y siempre se mueven por el circuito en la misma dirección. Circuitos DC son aquellos cuyas fuentes de energía producen en la corriente directa.
Corrient e directa Conocida como AC por sus siglas en ingles "alternating curent" Los electrones en el circuito se mueven primero en una dirección, y después en dirección contraria, alternado la polaridad del voltaje en el generador o fuente de voltaje. Circuito s AC Los circuitos AC son aquellos cuyas fuentes de energía producen en el corriente alterna.
MICHAEL FARADAY (1791-1867) principales aportes a la ciencia fueron la inducción electromagnética (electrólisis). físico y químico del Reino Unido 1831, Faraday comenzó a profundizar en las propiedades electromagnéticasde los distintos materiales a descubrir la INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉ comenzando una gran serie de pruebas y experimentos que
Ley de Faraday – Campos Magnéticos Hans Christian Øersted
Si colocamos un imán, y esparcimos limaduras de hierro por encima, veremos el dibujo que crea, cada polo del imán captará las limaduras de hierro que se encuentren bajo su influencia, y es precisamente a eso a lo que llamamos campos magnético
Ley de Faraday o Inducción Electromagnética Enuncia que el voltaje inducido en un circuito cerrado resulta directamente proporcional a la velocidad con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una dada superficie con el circuito haciendo de borde.
LEY DE FARADAY: ELECTRÓLISIS
Se sumergen dos electrodos: ánodo y cátodo Cada electrodo atrae iones de carga Utiliza energía proporcionad a por la corriente eléctrica.
APLICACIONES DE LA ELECTRÓLISIS La electrólisis de una solución salina permite producir hipoclorito (cloro): este método se emplea para conseguir una cloración ecológica del agua de las piscinas. La electrometalurgia es un proceso para separar el metal puro de compuestos usando la electrólisis La galvanoplastia, también usada para evitar la corrosión de metales, crea una película delgada de un metal menos corrosible sobre otro metal.
AUTOINDUCCIÓNFenómeno de origen electromagnético, que se presenta en los sistemas físicos. Propiedad que posee un circuito de impedir el cambio de corriente. La autoinducción aparece cuando el elemento inductor y el elemento inducido son los mismos. Denominamos inductor a un circuito formado por un conductor que se enrolla alrededor del núcleo.
Imanes
COMPONENTES AUTOINDUCCIÓN SEGÚN LEY DE FARADAY 1.Campo magnético producido por la corriente que recorre el solenoide. 2. Flujo propio 3. Coeficiente de autoinducción 4. Fuerza electromotriz Cuando un solenoide como el de la imagen de N espiras con longitud l y sección s, cual es el recorrido por una corriente denotamos por I, entonces:
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  • 2. PRINCIPIO BASICOS • Un imán es un material que tiene la capacidad de producir un campo magnético en su exterior. • El campo magnético es responsable de atraer otros imanes así como materiales ferromagnéticos tales como el cobalto, hierro o níquel.
  • 3. TIPOS DE IMANES ARTIFICIALES Que son los que se obtienen por imantación de ciertas sustancias metálicas. Es decir, un imán artificial es un cuerpo metálico al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo NATURALES Son cuerpos que se encuentran en la naturaleza y que tienen propiedades magnéticas. El elemento constitutivo más común de los imanes naturales es la magnetita: óxido ferroso férrico (Fe3O4)
  • 4. ELECTROIMÁN • Es una bobina (en el caso mínimo, una espira) por la cual circula corriente eléctrica, la cual lleva por tanto asociado un campo magnético.
  • 5. IMANES TEMPORALES:• Pierden sus propiedades magnéticas cuando deja de actuar sobre ellos la causa que produce la imantación. Se utilizan para fabricar electro-imanes para timbres eléctricos, telégrafos, teléfonos etc.
  • 6. IMANES PERMANENTES:•Mantienen sus propiedades aunque deje de actuar la causa que produce la imantación. Los imanes construidos con acero son de este tipo Se utilizan en la construcción de diversos aparatos eléctricos, como dinamos, amperímetros, voltímetros, motores, etc.
  • 7. CARACTERÍSTICAS DEL IMÁN • Siempre tiene dos polos (+) (-) • Polos iguales se repelen • Polos contrarios se atraen. • Se pueden obtener diversos imanes artificiales solo se necesita un imán y un objeto de acero o
  • 8. ELECTROMAGNETÍSM O 1820 Hans Christian Øersted Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula. El electromagnetismo es una ciencia que estudia los fenómenos físicos en la que intervienen cargas en movimientos y reposo as�� como los campos magnéticos y sus propiedades.
  • 11. ESPECTROS MAGNÉTICOS • El espectro magnético de un imán permite no sólo distinguir con claridad los polos magnéticos, sino que además proporciona una representación de la influencia magnética del imán en el espacio que le rodea.
  • 12. CIRCUITOS MAGNÉTICOSciertos materiales al ser colocados en un campo magnético, reaccionan con el campo y modifican dicho campo diamagnéticos , paramagnétic os y ferromagnétic os material ferromagnético de forma especial y conductores de la corriente eléctrica situados adecuadamente es preciso calcular la intensidad de campo magnético (H) y la inducción magnética (B) en todo punto de dicha estructura
  • 13. la corriente realmente circula ya que proviene del movimiento de electrones a lo largo de un conductor material magnético proviene de la orientación de campos moleculares, no existiendo circulación
  • 14. • agrupación de gran cantidad de átomos • alineados entre ellos dentro de un sector del material • por lo que dicha agrupación intensifica la interacción entre los campos magnéticos externos
  • 15. FUERZAS MAGNÉTICAS La fuerza magnética es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento el interior de los imanes convencionales existen micro- corrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen de las materias y vuelven a entrar en él, los puntos de entrada forman un polo y los puntos de salida otro
  • 17. Es un aparato que se emplea para indicar el paso de pequeñas corrientes eléctricas por un circuito y para la medida precisa de su intensidad
  • 18. Un amperímetro es un dispositivo que permite realizar la medición de los amperios que tiene la corriente eléctrica
  • 19. Se llama voltímetro al dispositivo que permite realizar la medición de la diferencia de potencial o tensión que existe entre dos puntos pertenecientes a un circuito eléctrico
  • 20. GENERADOR Y MOTOR ELÉCTRICO. • Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Mantiene por lo tanto una diferencia de potencial entre dos puntos determinados polos. • Por la ley de Faraday, al hacer girar una espira dentro de un campo magnético, se produce una variación del flujo de dicho campo a través de la espira y por lo tanto se genera una corriente eléctrica.
  • 21. PRINCIPIO DEL FUNDAMENTO DE UN GENERADOR ELÉCTRICO: • El electroimán genera fuerte campo electromagnético entre sus polos. • Al girar el alambre en el interior del campo electromagnético, se genera un flujo de electrones "una corriente eléctrica“ • Al dar media vuelta completa la bobina, el flujo de electrones se invierte obteniendo una corriente alterna.
  • 22. UN MOTOR ELÉCTRICO FUNCIONA INVERSAMENTE A UN GENERADOR. CONVIERTE ENERGÍA ELÉCTRICA EN ENERGÍA MECÁNICA.
  • 23. PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR ELÉCTRICO: • El electroimán genera un fuerte campo electromagnético entre sus polos. • Si logramos una corriente eléctrica por una bobina colocada en el interior del campo electromagnético generado por un imán... creamos fuertes campos de repulsión y atracción entre los dos elementos "imán y bobina" y obligamos a la bobina a girar; de esta manera tenemos un motor eléctrico.
  • 24. CENTRALES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA: • En las centrales de generación de energía eléctrica (nucleares, térmicas, hidráulicas, etc) la energía mecánica que el generador transforma en energía eléctrica proviene del movimiento de una turbina, accionada dependiendo del tipo de central por vapor de agua.
  • 26. TIPOS DE CORRIENTE Directa o DC Alterna o AC Circuito DC Circuito AC
  • 27. Corrient e directa Conocida como DC por sus siglas en ingles "direct current" Es el flujo de carga en una direcciónLos electrones fluyen de la terminal negativa, que los repelen hacia la terminal positiva que los atrae y siempre se mueven por el circuito en la misma dirección. Circuitos DC son aquellos cuyas fuentes de energía producen en la corriente directa.
  • 28. Corrient e directa Conocida como AC por sus siglas en ingles "alternating curent" Los electrones en el circuito se mueven primero en una dirección, y después en dirección contraria, alternado la polaridad del voltaje en el generador o fuente de voltaje. Circuito s AC Los circuitos AC son aquellos cuyas fuentes de energía producen en el corriente alterna.
  • 29. MICHAEL FARADAY (1791-1867) principales aportes a la ciencia fueron la inducción electromagnética (electrólisis). físico y químico del Reino Unido 1831, Faraday comenzó a profundizar en las propiedades electromagnéticasde los distintos materiales a descubrir la INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉ comenzando una gran serie de pruebas y experimentos que
  • 30. Ley de Faraday – Campos Magnéticos Hans Christian Øersted
  • 31. Si colocamos un imán, y esparcimos limaduras de hierro por encima, veremos el dibujo que crea, cada polo del imán captará las limaduras de hierro que se encuentren bajo su influencia, y es precisamente a eso a lo que llamamos campos magnético
  • 32. Ley de Faraday o Inducción Electromagnética Enuncia que el voltaje inducido en un circuito cerrado resulta directamente proporcional a la velocidad con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una dada superficie con el circuito haciendo de borde.
  • 34. Se sumergen dos electrodos: ánodo y cátodo Cada electrodo atrae iones de carga Utiliza energía proporcionad a por la corriente eléctrica.
  • 35. APLICACIONES DE LA ELECTRÓLISIS La electrólisis de una solución salina permite producir hipoclorito (cloro): este método se emplea para conseguir una cloración ecológica del agua de las piscinas. La electrometalurgia es un proceso para separar el metal puro de compuestos usando la electrólisis La galvanoplastia, también usada para evitar la corrosión de metales, crea una película delgada de un metal menos corrosible sobre otro metal.
  • 36. AUTOINDUCCIÓNFenómeno de origen electromagnético, que se presenta en los sistemas físicos. Propiedad que posee un circuito de impedir el cambio de corriente. La autoinducción aparece cuando el elemento inductor y el elemento inducido son los mismos. Denominamos inductor a un circuito formado por un conductor que se enrolla alrededor del núcleo.
  • 38. COMPONENTES AUTOINDUCCIÓN SEGÚN LEY DE FARADAY 1.Campo magnético producido por la corriente que recorre el solenoide. 2. Flujo propio 3. Coeficiente de autoinducción 4. Fuerza electromotriz Cuando un solenoide como el de la imagen de N espiras con longitud l y sección s, cual es el recorrido por una corriente denotamos por I, entonces: