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LA ELECTRICIDAD Y LOS IMANES
Tema 3
2ª Parte
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ELECTRICIDAD IMANES
CORRIENTE ELÉCTRICA MAGNETISMO
ELECTROMAGNETISMO
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Magnetismo
• Consiste en atraer objetos de hierro, cobalto o níquel
• Imán es el cuerpo que tiene magnetismo
• Campo magnético es la zona alrededor del imán donde atrae al hierro
• Polos del imán: son las zonas donde es mas fuerte el campo magnético, es decir, su atracción por el hierro
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Denominación de polos
• Se llaman NORTE y SUR debido a que cada uno se orienta hacia esos polos geográficos de la tierra
• La tierra es un gran imán porque contiene en su interior magnetita, por eso la brújula se orienta de forma que se cumple la ley de los polos:
• Los del mismo nombre se atraen y los de distinto nombre se repelen
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Representación del campo magnético
• Se hace con líneas imaginarias que salen del polo norte y entran en el polo sur
• Es el camino que seguiría un polo N aislado• Al fragmentar un imán siempre hay 2 polos• No se puede tener un polo aislado• Las líneas están mas juntas en los extremos
del imán y mas separadas en el centro
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ELECTROMAGNETISMO
• Igual que un imán, la corriente eléctrica tiene magnetismo, porque:
• Al circular corriente en un conductor y poner una brújula, ésta se mueve y se sitúa perpendicular al conductor: hay polos magnéticos
• Al abrir el circuito, no pasa corriente y la brújula se orienta como al principio, paralela al cable: no hay polos magnéticos
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Los imanes y la corriente
• Un imán también genera corriente en un conductor siempre que exista movimiento relativo de ambos
• Puede moverse el imán o el conductor • La corriente cambia su polo + y – al
alejarse el imán • Se llama corriente inducida y es de tipo
alterna
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Bobina o Solenoide
• Conductor enrollado alrededor de un núcleo con aire u otro material
• Cada vuelta se llama espira
• Cuantas mas espiras mas intenso es el campo magnético
• Al cambiar los polos eléctricos, cambian los polos magnéticos
• Si no pasa corriente deja de ser imán
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Electroimán
• Es una bobina con hierro en su núcleo
• Es un imán mas fuerte que las bobinas
• Al igual que las bobinas:– Si la intensidad de corriente aumenta es mas
fuerte el campo magnético
• Se emplean en motores, alternadores, relés, aparatos de diagnóstico, etc
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No hay movimientoNo hay corriente
Hay movimientoHay corriente
Al acercarse, la corriente circula en un sentidoAl alejarse, la corriente circulará en sentido contrarioLos polos eléctricos + y – cambiarán la corriente es alterna
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Inducción electromagnética
• Es la creación de una corriente alterna al acercarse y alejarse un imán en las proximidades de un conductor
• Se crea esta corriente por influencia del imán sobre el conductor que varía su campo magnético al moverse cerca de él
• Así se obtiene la corriente en los alternadores de las centrales eléctricas y llega a nuestras casas
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ALTERNADOR
• Genera corriente alterna• Está formado por: imán y electroimán• Estator: es el imán que suele estar fijo • Rotor: es el electroimán que gira • Por su función, se distinguen dos partes:• Inductor: es el imán o estator• Inducido: es el electroimán o rotor• El resto de piezas son: colector de delgas
y escobillas.
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Función de las piezas del alternador
• Colector: anillos que están unidos a cada uno de los extremos del cable de la bobina, por donde sale/entra la corriente
• Delgas: son cada uno de los anillos del colector
• Escobillas: piezas conductoras que rozan con las delgas para recoger la corriente sin que se enreden los cables al girar el rotor.
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Funcionamiento del alternador
• Al girar ½ vuelta el inducido la corriente creada va en un sentido
• En la otra ½ vuelta del inducido, la corriente va en sentido contrario
• En el colector, las delgas conducen la corriente alterna hasta las escobillas
• Las escobillas la transportan al circuito exterior
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DINAMO
• Genera corriente eléctrica continua
• Tiene las mismas partes que el alternador y funciona igual que él
• Diferencias: las delgas del colector son dos semianillos para evitar:– Que la corriente cambie de sentido cada ½
vuelta– Que cada delga roce siempre con la misma
escobilla
• Asi la corriente recogida es continua
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EL MOTOR ELÉCTRICO C.C.
• Tiene una entrada eléctrica y una salida mecánica
• Convierte así la energía eléctrica en energía mecánica
• Funciona también por el electromagnetismo
• Tiene pequeño tamaño y mucha velocidad
• Se emplea en juguetes, ventiladores a pilas, etc.
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COMPONENTES DEL MOTOR• Estator: unido a la carcasa y es el inductor,
formado por 1 o varios imanes
• Rotor: es el inducido, formado por 1 o varias bobinas
• Colector: lleva la corriente a las bobinas.
• Delgas: son las dos partes del colector, por ellas se cambia la polaridad de la bobina
• Escobillas, llevan la corriente al colector y rozan con él, evitan que se enrede el cable
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FUNCIONAMIENTO del motor• Entra corriente por las
delgas del colector y magnetiza a la bobina
• Se repele con el imán y esto le hace girar al rotor ½ vuelta
• Las delgas cambian de escobilla y cambian los polos + y -.
• Cambian también los polos N y S
• Se vuelve a repeler la bobina con el imán
• Gira otra ½ vuelta y así sucesivamente
• Hasta que se desconecte de la corriente.
• Cuando las escobillas coinciden con las ranuras, no pasa la corriente, pero sigue el giro de la bobina por la inercia del movimiento de la ½ vuelta
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TRANSFORMADOR ELÉCTRICO
• Se emplean para aumentar o disminuir el voltaje en un circuito de C. ALTERNA
• Constan de 2 bobinas enrolladas alrededor de un núcleo de láminas de hierro separadas una de otra por un aislante.
• Circuito PRIMARIO se conecta a c. alterna
• Circuito SECUNDARIO, en él aparece c. alterna de Voltaje mayor, menor o igual que en el circuito primario
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Funcionamiento• La bobina primaria induce una
corriente alterna en la del secundario
• Porque la c. alterna está cambiando muchas veces por segundo los polos
• Esto hace que su campo magnético cambie muchas veces por segundo
• Ocurre inducción electromagnética en la otra bobina y se crea c. alterna en ella
• El voltaje del 1º y del 2º es directamente proporcional al nº de espiras haz click
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Relación de transformación
V1 / V2 = N1 / N2• N es el nº de espiras en el 1º y en el 2º• V es el voltaje en el 1º y en el 2º• La potencia que produce el 1º debe ser
igual a la que proporciona el 2º. P1=P2 V1 · I1 = V2 · I2
• I1es la intensidad en el 1º, e I2 en el 2º• En realidad,se pierde parte de la energía
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Tipos y usos del transformador
• De subida o elevador: N1<N2 V1<V2
• De bajada o reductor: N1>N2 V1>V2
• En las centrales eléctricas se usan los de subida y al llegar a la ciudad los de bajada
• En aparatos se usan los de bajada para pasar los 220V hasta 12V, 16V, 20V, etc
• Se encuentran dentro de los adaptadores de corriente que tienen estos aparatos
• Mira de nuevo el VIDEO explicativo