Electromagnetisme i corrent altern
1.El camp magnètic: pols, línies de força, flux i inducció
1.1 Magnetisme i electromagnetisme
Imant
Té la propietat d'atreure i subjectar el ferro a petita escala, el níquel, cobalt i alguns aliatges.
Electromagnetisme
Es l'estudi dels efectes magnètics produïts pel corrent elèctric
1.2. Camp magnètic d'un imant
Camp magnètic es la regió de l'espai on es posen de manifest les forces magnètiques
L'inducció magnètica B es una magnitud vectorial que equival a la força puntual que el camp exerceix sobre la unitat de massa magnètica en aquell punt i es proporciona al nombre de línies de força per unitat de superfície.
1.3 Camp magnètic creat per un corrent elèctric
La inducció a cada punt del camp magnètic creat per un corrent elèctric és directament proporcional a la intensitat del corrent, inversament proporcional a la distància del punt al corrent, i depèn del medi en què es desenvolupa el camp.
Camp magnètic creat en un solenoide. Permeabilitat magnètica
Camp magnètic creat en un conductor circular o espira
El camp magnètic total és la suma dels camps creats per cada espira i és similar al d'un imant recte, Un conductor enrotllat en forma d'hèlix constitueix un solenoide
Quan el conductor forma un anell circular, rep el nom de full magnètic
La permeabilitat magnètica, depèn de la facilitat que té el medi per concentrar la força
Permeabilitat relativa
Paramagnètics, Diamagnètics i Ferromagnètics
1.4. Intensitat o excitació del camp magnètic
El camp magnètic creat per una bobina, una bobina amb un nucli de material ferromagnètic fa un electroimant
permeabilitat
Excitació del camp magnètic
La intensitat magnètica és el camp magnètic que depèn de la bobina i és la relació entre la inducció magnètica i la permeabilitat.
1.5 Circuits magnètics
Es l'espai ocupat per les línies d'inducció en la seva trajectòria.
Circuit magnètic és homogeni si la inducció i el medi en què s'estableix el camp no varien.
heterogeni si la inducció en el medi varien.
Derivació si es bifurca
força magnetomotriu
flux magnètic
- Inducció electromagnètica
corrents induïts
inducció electromagnètica
induït
inductor
2.1. FEM induïda
En variar el flux magnètic que travessa un circuit tancat s'ha originat una FEM que a causa FEM induïda.
Flux creat per un corrent induït
Es tal que s'oposa a la causa que el produeix
Te un sentit que s'oposa a la variació del flux que el crea
Valor i sentit de la FEM
FEM induïda en una espira tancada
FEM engendrada en una espira que gira dins d'un camp magnètic
Disposem d'una espira i la fem girar dins d'un camp magnètic
2.2. Autoinducció
Si el corrent que circula per un conductor varia
FEM autoinduïda
El paràmetre que relaciona la εa amb les variacions del corrent
coeficient d'autoinducció del circuit
- Acció d'un camp magnètic sobre un conductor recorregut per un corrent elèctric
Una càrrega elèctrica que es mou crea un camp magnètic
En un conductor de longitud L situat dins d'un camp d'inducció B i pel qual circula un corrent I
- El corrent altern. Valors fonamentals
L'energia elèctrica produïda a les centrals
corrent altern pels seus avantatges
Període
Freqüència
Valor instantani
Valor màxim
Valor eficaç
és el temps necessari per fer un cicle complet
nombre de cicles que es produeixen en un segon
és el que pren el senyal a cada instant
és el valor instantani més gran de tots els d'un període
és el valor més important dels corrents alterns
Valor mitjà
és la mitjana algebraica dels valors instantanis
4.1. Representació gràfica d'un senyal altern sinusoidal
Representació gràfica
S'usa un diagrama de coordenades cartesianes
Ens ofereixen una representació molt clara però dificil de construir
Vectorialment
Consisteix a suposar el senyal altern com un vector de mòdul que gira al voltant d'un punt fix.
- Els elements passius lineals
Resistències
Inductàncies
Capacitàncies
dissipen l'energia elèctrica
emmagatzemen l'energia
Emmagatzemen l'energia elèctrica en forma de camp elèctric
Impedància
La dificultat que oposa un circuit al pas
Circuit amb resistència òhmica pura
Circuit amb inductància pura
Circuit amb capacitància pura
5.1. Potència desenvolupada
potència activa
Potència reactiva
desenvolupa un receptor inductiu
Potència aparent
Es la suma vectorial de la potència activa
- Circuits de corrent altern: RL, RC i RLC
són formats per diferents tipus de receptors connectats
Serie
Paral·lel
6.1. Circuit en sèrie RL
6.2 Circuit en sèrie RC
6.3 Circuit en sèrie RLC
6.4. Circuit paral·lel RLC
- Corrent altern trifàsic: connexions en estrella i triangle. Connexió de receptors
Un corrent altern trifàsic és format per tres corrents alterns monofàsics interconnectats
7.1. Connexió en estrella
Consisteix a unir els tres finals dels bobinatges
7.2. Connexió en triangle
Consisteix a unir el principi d'una fase amb el final de la següent
7.3. La càrrega en un sistema trifàsic
És formada per tres impedàncies connectades en les diferents connexions
7.4. La potència en un sistema trifàsic
potència activa
potència reactiva
potència aparent