Conceptos básicos 2

Magnetismo

Antes de proseguir con algunos conceptos básicos, tomo este tema. Como ustedes saben algunos trozos de mineral tienen la propiedad de atraer el hierro Fe, no imantado con efecto mas pronunciado en ciertas regiones, denominados “polos”, que se encuentran opuestos y llaman polo norte y sur. La naturaleza del magnetismo es la de un flujo o corriente; que se representa por ”líneas de fuerza magnéticas “, que saliendo del polo norte se recurvan hacia el sur, entran por el y continúan a lo largo del imán, hasta el norte cerrando el circuito completo.

El numero total de líneas forma el flujo magnético y se representa por la letra griega Φ. El campo exterior del imán se llama campo magnético y el numero de líneas por centímetro cuadrado es la intensidad de campo.

Se obtienen imanes artificiales de hierro o aleaciones, haciendo pasar alrededor de estos una corriente eléctrica.

Todo conductor con corriente crea a su alrededor su campo magnético circular. Si tomamos el conductor con la mano izquierda y el pulgar sigue la dirección de la corriente (ver Ley de Lenz), los dedos señalaran la dirección del campo magnético.

Si tomamos un circuito eléctrico formado por una batería, un interruptor y el cable eléctrico. Al cerrar la llave o interruptor aumenta gradualmente el campo magnético, hasta su valor máximo y decrece a cero al cortar la corriente o abrir la llave. Si dentro del campo magnético producido por este conductor se encuentra otro conductor, este tendrá una corriente inducida.

La producción de la corriente en otro conductor .sin contacto físico, se denomina “inducción electromagnética”

El campo de una espira en una bobina corta a otras produciendo una autoinducción de polaridad opuesta a la aplicada. Este efecto se denomina “inductancia”, siendo su unidad el Henrio (H).

 Corrientes de Radio Frecuencia –RF

 La corriente de radio frecuencia es similar a la alterna, con la diferencia que la frecuencia es mucho mayor y tiende a circular por la periferia de los conductores.

El número de Ciclos que puede tener es muy amplio, de 10.000 a 10.000 millones y su campo electromagnético se puede irradiar a gran distancia por medio de ondas Hertzianas.

 Circuitos de CA

 En los circuitos de CA intervienen factores que afectan  a la relación entre la tensión máxima V o V máx. Y la intensidad I, cuando ambas coinciden se dice que están en fase.

Los factores que influyen son: Inductancia, que atrasa la intensidad respecto a la tensión y la capacitiva que lo hace inversamente, es decir la adelanta.

 La Reactancia Inductiva

 Xl = 2Л f L, donde  2Л = 6,2832, F 0 frecuencia en ciclos  y L = inductancia expresada en Henrios (H).

 La Reactancia Capacitiva

 Xc = 1/ 2Л f C, donde C = Capacidad en Faradios, que es la cantidad de carga eléctrica que puede recibir un sistema de conductores.

 La Impedancia

 La combinación de la resistencia en Ohmica con las reactancias inductiva y capacitiva, forma la impedancia Z, cuya expresión matemática es:
_____________
Z = √R ²+ ( Xl ± Xc)²    El signo ± indica  que se suma o resta, según sean los valores respectivos de Xl o de Xc sean positivas o negativas.

Resonancia

 Generalmente se entiende por resonancia, cuando dos cuerpos vibran a la misma frecuencia. En radio se acepta que dos circuitos están en resonancia, cuando resintonizan  a la misma frecuencia. Eléctricamente esto acontece cuando la reactancia inductiva y capacitaba son equivalente o iguales, es decir.

 Xl = Xc

Efectuando los reemplazos por las formulas anteriores, se obtiene la formula matemática.

Si se estudia un circuito resonante serie y uno paralelo; que tienen una bobina y  un condensador; unos en serie y otros en paralelo y conectados a una fuente alterna, que representa la tensión de RF aplicada. De los circuitos se observara, que solamente intervienen la inductancia y la capacitancía., pero la resistencia R no interviene.

 Pero esta R afecta el rendimiento del circuito, ya que limita a la intensidad máxima.

A la relación Xl / R, se designa “Q” y se conoce como factor de merito, calidad  o de bondad de una bobina y efectuando los reemplazos se obtiene la expresión matemática.

             2 Л .f. L
Q =  ─────-
R

 Uno o varios circuitos sintonizados se pueden acoplar entre si en forma inductiva, capacitiva  o por derivaciones de la bobina, con un punto medio de conexión.

El profesor en todas las formulas utilizara la pizarra para ejemplificar los circuitos y sus equivalentes, como el dibujo vectorial de las Xl, Xc y R y practicando con las formula el reemplazo, despeje de incógnitas y transposición de términos. Además induciendo alumnado a ver libros de física o electricidad y álgebra básicos.

Ir a Conceptos básicos – 3ª parte

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