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Electromagnetismo

•

TecNM

0

20030941

13/12/2023

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Electromagnetismo

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MEXICO
EN CELAYA

PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS
ING. MECATRONICO
GRUPO: A

CUARTO PARCIAL

PRESENTAN

AUTORES:

No. NOMBRE FUNCIÓN
1.-
2.-
3.-
4.-
Camargo Luna Luis David
Guillén Rangel Raúl Andrés
Hernández Arellano Jesús Alejandro
Meza Domínguez Karla Jisell
Experimentador 2
Líder/Experimentador 1
Reportero
Experimentador 3
5.- Meza Tamayo Fernando Secretario

Resumen o abstract:

Durante este último parcial aprendimos más sobre el magnetismo, la ley de Ampere y la relación de la fuerza
magnética con la fuerza eléctrica. Basándonos es estos conceptos trabajamos también con el campo magnético,
el campo eléctrico, la intensidad de corriente y otros conceptos que hemos estado aprendiendo desde parciales
anteriores.

SEMESTRE AGOSTO-DICIEMBRE DE 2021

Tabla de Contenido
Tabla de Contenido ..................................................................................................... 2
PRESENTACION DE LA ASIGNATURA .................................................................... 3
DESCRIPCION DE LA ASIGNATURA ...................................................................... 11
.................................................................................................................................. 18
UNIDAD IV INDUCCION ELECTROMAGNETICA .................................................... 21
Competencias básicas, competencias genéricas, competencias específicas que se
espera que desarrollen en la unidad ...................................................................... 21
Competencias Genéricas ................................................................................... 21
Competencias Específicas ................................................................................. 21
Evidencias de actividades de aprendizaje .............................................................. 22
Notas de clase ................................................................................................... 22
Tareas extra-clase ............................................................................................. 35
Problemarios ...................................................................................................... 43
Practicas ............................................................................................................ 50
Actividades de Integración ................................................................................. 74
Evidencias de evaluación ....................................................................................... 80
Exámenes .......................................................................................................... 80

PRESENTACION DE LA ASIGNATURA

4

5

6

7

8

9

10

11
DESCRIPCION DE LA ASIGNATURA

12

13

14

15

16

17

18

19

20

UNIDAD IV
INDUCCION ELECTROMAGNETICA
Competencias básicas, competencias genéricas, competencias
específicas que se espera que desarrollen en la unidad
Competencias Genéricas
• Capacidad de análisis y síntesis
• Habilidades de gestión de información
• Solución de problemas
• Trabajo en equipo
• Capacidad de aprender
• Capacidad de generar nuevas ideas

Competencias Específicas
Comprender las leyes del electromagnetismo para interpretar los fenómenos
magnéticos.

22
Evidencias de actividades de aprendizaje
Notas de clase

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35
Tareas extra-clase
•Aplicaciones electromagnéticas:

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia las relaciones entre
los fenómenos eléctricos y magnéticos, es decir, las interacciones entre las
partículas cargadas y los campos eléctricos y magnéticos.
Los fenómenos electromagnéticos tienen aplicaciones muy importantes
en disciplinas como la ingeniería, la electrónica, la salud, la aeronáutica o la
construcción civil, entre otros. Se presentan en la vida diaria, casi sin darnos
cuenta, en las brújulas, los parlantes, los timbres, las tarjetas magnéticas, los
discos rígidos.
Las principales aplicaciones del electromagnetismo se emplean en:
• La electricidad.
• El magnetismo.
• La conductividad eléctrica y superconductividad.
• Los rayos gamma y los rayos X.
• Las ondas electromagnéticas.
• La radiación infrarroja, visible y ultravioleta.
• Las radioondas y microondas.
El electromagnetismo resulta muy útil para el ser humano ya que hay infinidad
de aplicaciones que permiten satisfacer sus necesidades. Muchos
instrumentos que se utilizan a diario funcionan debido a los efectos
electromagnéticos. La corriente eléctrica que circula por todos los
conectores de una casa, por ejemplo, brinda múltiples usos (el horno
microondas, el ventilador, la licuadora, la televisión, la computadora) que
funcionan debido al electromagnetismo.

https://concepto.de/fisica/
https://concepto.de/particulas-subatomicas/
https://concepto.de/campo-electrico/
https://concepto.de/campo-magnetico/
https://concepto.de/electronica/
https://concepto.de/salud-segun-la-oms/
https://concepto.de/electricidad-2/
https://concepto.de/magnetismo/
https://concepto.de/conductividad-electrica/
https://concepto.de/onda-2/
https://concepto.de/ser-humano/
https://concepto.de/television-digital/
https://concepto.de/computadora/

36
•Energía magnética:

La energía magnética, también conocida
como magnetismo, es el fenómeno que
describe la fuerza que genera que dos
materiales se atraigan o repelan uno del
otro. Esta energía de atracción o repulsión
magnética ocurre como resultado de la
influencia del campo magnético de un
material u objeto con respecto a otro.
El magnetismo o energía magnética
forma parte del campo de estudio de la
física, donde se define como la energía que opera cuando un material
ejerce una fuerza de repulsión o atracción con respecto a otro que se
encuentra cerca de él. Generalmente puede observarse en cómo funcionan
los imanes, aunque de forma natural también existen muchos metales que
destacan por tener propiedades magnéticas de fácil detección. Tal es el
caso del hierro, el níquel, el cobalto y muchos más.
Una característica interesante acerca de la energía magnética es el hecho
de que todos los materiales poseen magnetismo. Sin embargo, la gran
mayoría posee un nivel de intensidad tan bajo que no permite que podamos
percibirlo.

La energía magnética tiene otra manifestación importante en el campo de
la física, ya que forma parte de lo que compone la radiación
electromagnética, como es el caso de la luz. Debido a esto, el magnetismo
es un fenómeno natural que está estrechamente vinculado con muchas
cosas de la vida cotidiana de las que a veces no nos damos cuenta. Se
produce como resultado del movimiento de electrones (carga eléctrica).
Esto genera un campo electromagnético capaz de generar fuerzas de
atracción y repulsión. Esto demuestra la relación que existe entre el
magnetismo y la electricidad.
Ventajas
o Se trata de un tipo de energía amigable con el medio ambiente, ya no
tiene efectos negativos en el medio ambiente.
o El magnetismo es energía renovable, ya que se produce de forma
natural, continua e inagotable.
o Puede usarse para generar energía térmica y eléctrica por medio de
distintos medios.
o Es un tipo de energía altamente eficiente.
o Tiene muchas aplicaciones y usos en la industria de la tecnología.

37

Desventajas

▪ Los equipos utilizadospara estudiar y utilizar la energía magnética
tienen costos sumamente elevados.
▪ Debido a que se trata de un tipo de energía que recién empieza a
explotarse para usos distintos a la producción de electricidad, aún se
necesita tiempo para que se aproveche al máximo.
▪ Muy pocos países se encuentran utilizando la energía magnética y
estudiándola a profundidad.

•Curva de histéresis:

Se puede aprender mucho acerca de las propiedades magnéticas de un
material estudiando su curva de histéresis. Ésta muestra la relación que existe
entre la densidad del flujo magnético inducido (B) y la fuerza de
magnetización (H).

Esta curva se genera
midiendo el flujo magnético
de un material
ferromagnético mientras la
fuerza magnetizadora se va
cambiando. Un material
ferromagnético que nunca
ha sido previamente
magnetizado, (o ha sido
totalmente desmagnetizado), seguirá la línea punteada mientras aumenta H.
Como demuestra la curva, entre más grande sea la fuerza magnetizadora,
más fuerte será el campo magnético B en el material.

38
En el punto “a”, casi todos los dominios están alineados y un aumento en la
fuerza magnetizadora H producirá un aumento muy pequeño en el flujo
magnético del material. Se dice entonces que el material alcanzó su punto
de saturación magnética. Si se quita la fuerza magnetizadora, (se reduce a
cero), la curva de magnetización del material se moverá del punto “a” al
punto “b” donde se puede ver que permanece un flujo magnético en el
material, aunque la fuerza magnetizadora H se redujo a cero. A este punto se
le llama retentividad en la gráfica e indica la remanencia o el nivel de
magnetismo residual del material, es decir, algunos de los dominios
magnéticos están alineados, pero otros ya no lo están.
Si se invierte la fuerza magnetizadora, es decir se invierten los polos, la curva
se mueve al punto “c” donde el flujo magnético se reduce a cero, es decir
que la fuerza magnetizadora inversa desalineó los dominios magnéticos de
tal forma que el flujo neto del material es cero. La fuerza requerida para
eliminar el magnetismo residual del material se llama fuerza coercitiva o la
coercitividad del material.
De la curva de histéresis, se pueden determinar algunas de las principales
propiedades magnéticas de un material:

1.Retentividad – es la medida de la habilidad de un material a retener cierta
cantidad de campo magnético residual cuando se extingue la fuerza de
magnetización después de aumentarla hasta el punto de saturación.

2.Magnetismo Residual o Flujo Residual - es la densidad del flujo magnético
que permanece en el material cuando la fuerza magnetizadora llega a cero.
Este valor es menor que la retentividad si la fuerza magnetizadora no llegó al
nivel de saturación.

3.Fuerza Coercitiva – es la fuerza de un campo magnético inverso que debe
aplicarse al material para que su flujo magnético regrese a cero.

4.Permeabilidad, µ– es la propiedad de un material que describe la facilidad
con la que puede establecerse un flujo magnético en éste.

5.Reluctancia – es la oposición que un material ofrece al establecimiento de
un flujo magnético. Esta fuerza es análoga a la resistencia en un circuito
eléctrico. Como mencionamos unos párrafos atrás, la unidad de la
densidad del flujo magnético o la fuerza del campo magnético es el gauss
en el sistema CGS y el tesla en el sistema SI. En el resto de este trabajo
usaremos la unidad del gauss para hablar de la fuerza del campo
magnético.

39
•Circuitos magnéticos:

Se entenderá por circuito magnético a una estructura ferromagnética
acompañada de fuerzas magnetomotrices con la finalidad de canalizar
líneas de fuerza magnéticas. Esta estructura puede contener espacios de
aires atravesados por líneas de fuerza, estos espacios se conocen como
entrehierros. Es posible determinar un circuito magnético debido a que su
comportamiento está regido por ecuaciones análogas a aquellas de un
circuito eléctrico. En un sencillo circuito eléctrico, como el ilustrado en la
figura 2.a, la fuente de voltaje V, en causa una corriente I alrededor del
circuito, a través de una resistencia R. La relación entre cantidades se obtiene
mediante la ley de Ohm.
Analogías entre circuito eléctrico y circuito magnético:

40
Bibliografía:

"Electromagnetismo". Autor: Estefania Coluccio Leskow. De: Argentina. Para:
Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/electromagnetismo/.
Última edición: 15 de julio de 2021. Consultado: 02 de diciembre de 2021 -
Fuente: https://concepto.de/electromagnetismo/
https://conceptoabc.com/energia-magnetica/
http://centrobioenergetica.squarespace.com/magnetismo/2012/4/15/curva-
de-histeresis.html
https://www.udb.edu.sv/udb_files/recursos_guias/electrica-ingenieria/teoria-
electromagnetica/2019/ii/guia-6.pdf

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Problemarios

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Practicas
Práctica 1

51