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Una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor B B B I r B B I Regla de la mano derecha Pulgar: corriente I Dedos flexionados: campo magnético B B B=K B B Ley de Biot-Savart Campo magnético generado por una corriente eléctrica circular I I Cable recto I Intensidad de corriente I r distancia al conductor constante K = 2 10-7 N s2 C-2 Campo magnético generado por una corriente en espiral (solenoide) I I B I Sentido del campo: regla de la mano derecha Pulgar: campo B dedos flexionados: corriente eléctrica Campos magnéticos generados Por corrientes eléctricas B I Un campo magnético VARIABLE genera una corriente eléctrica: Leyes de Faraday y de Lenz I I Espiras circulares I I Flujo Magnético Variable (un campo magnético Constante NO Genera corriente) 1 Un campo magnético variable genera una corriente eléctrica I Ley de Faraday I V= B dΦ voltaje dt inducido I B(t) Corriente inducida I = V/R I I I Φ: flujo magnético I S resistencia eléctrica “cantidad de campo magnético que atraviesa el circuito” Flujo magnético para un campo variable homogéneo B(t) θ(t) Flujo magnético para un campo variable homogéneo I S θ(t) ángulo entre B y S variable con el tiempo (por ejemplo: campo B giratorio) Sentido de la corriente inducida: Ley de Lenz I B(t) θ(t) S Campo magnético Inducido S: Vector perpendicular a la superficie del circuito con módulo igual al área I Φ(t) = S(t) B(t) cos θ(t) I I I I I Flujo magnético para un campo variable homogéneo Φ(t) = S(t) B(t) cos θ(t) Puedo generar corriente eléctrica haciendo que que S, B o θ varíen con el tiempo ⇒ S(t), B(t), q(t) Ley de Lenz Flujo magnético que induce la corriente Φ(t) (regla de la mano derecha) I I Sentido de la corriente dado por la ley de Lenz: El campo magnético generado por la corriente inducida tiende a oponerse a los cambios en B que inducen la corriente eléctrica 2 Corriente alterna inducida en una espira rígida (S constante) por un Campo magnético homogéneo (B constante) pero giratorio (θ(t) variable) Φ(t) = S B cos θ(t) = S B cos ω t V= Voltaje de corriente alterna ω frecuencia angular de giro dΦ = - ω S B sen ω t dt Vmax = - ω S B = Vmax sen ω t voltaje máximo Subidas y bajadas de voltaje con un transformador Voltaje inducido en cada solenoide V = N dΦ dt N: número de espiras Φ es igual en ambos lados V1 N1 = V2 N2 Frecuencia de la corriente alterna El transporte a alto voltaje ahorra energía Potencia transportada P = IV Potencia disipada P = I2R Generador 24 kV Transporte general 230 kV Transporte local 100 kV Distribución 20 kV Hogar 140-240 V 3