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Fuerzas Electromotrices (FEM) Inducidas y Enlaces de Flujo - Coggle Diagram
Fuerzas Electromotrices (FEM) Inducidas y Enlaces de Flujo
¿Qué es?
La Fuerza Electromotriz (FEM) inducida es el voltaje generado en un conductor eléctrico cuando experimenta un cambio en el flujo magnético que lo atraviesa.
Ecuación de la FEM inducida (ley de Faraday)
FEM=−dt/dΦ
Factores que afectan
a la FEM inducida
número de espiras
área de la espira
velocidad del campo magnético
Ejemplos de aplicaciones prácticas
generadores eléctricos
transformadores
¿Qué es un enlace de flujo magnético?
El enlace de flujo magnético es una medida de cuánto flujo magnético atraviesa una espira o una superficie en un circuito eléctrico.
La unidad de medida del flujo magnético es el Weber (Wb).
Relación con la FEM inducida
La FEM inducida (ε) en una espira cerrada es directamente proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético (dΦ/dt) a través de esa espira.
:ε=−dΦ/dt
Ecuación matemática del enlace de flujo magnético
Φ=B⋅A⋅cos(θ)
Sub ramas: FEM Inducidas
FEM en Generadores Eléctricos
Concepto de generación de energía eléctrica
La generación de energía eléctrica en generadores sigue estos pasos:
Flujo Magnético Cambiante
EM Inducida
Movimiento Mecánico
Corriente Eléctrica
Ejemplos específicos de generadores
Generadores en Centrales Hidroeléctricas
Generadores de Turbina Eólica:
Generadores en Centrales Térmicas
Descripción de la FEM en generadores
En generadores eléctricos, la FEM se genera mediante el principio de inducción electromagnética de Faraday. Cuando un conductor corta líneas de flujo magnético, se induce una FEM en el conductor.
FEM en Transformadores
Descripción de la FEM en transformadores
En un transformador, la FEM se induce debido al cambio en el flujo magnético en las bobinas del primario y del secundario.
Relación entre la FEM y la relación de transformación
La FEM inducida en el devanado secundario (ε2) está relacionada con la FEM en el devanado primario (ε1) y la relación de transformación (a) mediante la siguiente ecuación: ε2/ε1=a
Ejemplos de aplicación en transformadores eléctricos
Transformador Reductor
Transformador de Aislamiento
Transformador Elevador
FEM en Circuitos de Bobina
Descripción de la FEM en una bobina
En una bobina, la Fuerza Electromotriz (FEM) se induce cuando hay un cambio en el flujo magnético que atraviesa las espiras de la bobina.
Ejemplos prácticos
Cambio de Corriente
Campo Magnético Externo Cambiante
Fórmula específica para el cálculo de la FEM en una bobina
ε=−N dΦ/dt
Subramas: Enlace de Flujo Magnético:*
Unidades y Medición:
Explicación de las unidades utilizadas para medir el enlace de flujo magnético
Un Weber se define como el flujo magnético que, al cambiar uniformemente a una tasa de un Weber por segundo, induce una FEM de un voltio en una espira.
Relación con el sistema internacional de unidades
La relación matemática fundamental es Wb=T⋅m2Wb=T⋅m2, donde T es la unidad de densidad de flujo magnético, Tesla.
Relación con FEM
Cómo el enlace de flujo magnético está directamente relacionado con la inducción electromagnética
La ley de Faraday establece que la FEM inducida en un circuito es igual a la tasa de cambio del enlace de flujo magnético con respecto al tiempo: ε=−dΦ/dt.
Ejemplos que ilustran esta relación
Transformador
Inductor en un Circuito
Generador Eléctrico
Definición Detallada
Descripción precisa del enlace de flujo magnético
El enlace de flujo magnético se refiere a la cantidad total de líneas de flujo magnético que atraviesan una superficie formada por una espira o un circuito eléctrico
Importancia en el estudio
de circuitos eléctrico
El enlace de flujo magnético es esencial para comprender la relación entre el campo magnético y los conductores eléctricos.
Conexiones entre FEM Inducidas y Enlace de Flujo
Relación entre la FEM inducida y el enlace de flujo magnético
Relación Fundamental
Relación con la Ley de Faraday
Ejemplos que demuestran cómo cambios en el enlace de flujo afectan la FEM inducida y viceversa
Incremento en la Corriente Primaria
Cambio en la Relación de Transformación
Reducción de Número de Espiras
Apertura de un Interruptor
Aumento de Velocidad de Rotación