Download Taller 3 G4N02paola

Document related concepts

Tesla (unidad) wikipedia , lookup

Sensor de efecto Hall wikipedia , lookup

Gauss (unidad) wikipedia , lookup

Alternador wikipedia , lookup

Inductor wikipedia , lookup

Transcript
NOMBRE: Paola Andrea Alzate Gaitán
USUARIO: G4N02paola
TAREA No 3: CORRIENTE ELÉCTRICA Y LEY DE AMPERE
1. ¿Qué es un Amperio?
El amperio (símbolo A), es la unidad de intensidad de corriente
eléctrica. Forma parte de las unidades básicas en el Sistema
Internacional de Unidades y fue nombrado en honor al matemático y
físico francés André-Marie Ampère.
El amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos
conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y
situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a
2×10-7 newton por metro de longitud. Las corrientes eléctricas también son el tiempo
promedio de cambio o desplazamiento de cargas eléctricas. Un amperio representa el
promedio de un culombio de carga por segundo.
1𝐴 = 1𝐶/𝑠
2. ¿Cuántos electrones se necesitan para tener un amperio?
1𝐴 ∗
1𝐶
1𝑒 −
−
∗
= 6,25 ∗ 1018 𝑒 ⁄𝑠
−19
𝑠 1,6 ∗ 10 𝐶
Para tener un Ampere se necesita un flujo de 6,25*1018 electrones por segundo.
3. ¿Qué es un Tesla, un Gauss?
El tesla (símbolo T), es la unidad de inducción magnética (o densidad de flujo magnético)
del Sistema Internacional de Unidades (SI). Se define como una inducción magnética
uniforme que, repartida normalmente sobre una superficie de un metro cuadrado, produce
a través de esta superficie un flujo magnético total de un weber. Fue nombrada así en
1960 en honor al físico e inventor Nikola Tesla.
1𝑇 = 1
𝑊𝑏
𝑘𝑔
𝑘𝑔
= 1 2 = 1
2
𝑚
𝑠 𝐴
𝐶𝑠
Un Tesla también se define como la inducción de un campo magnético que ejerce una
fuerza de 1 N (newton) sobre una carga de 1 C (culombio) que se mueve a velocidad de 1
m/s dentro del campo y perpendicularmente a las líneas de inducción magnética.
Lo que es:
1𝑇 = 1
𝑁𝑠
𝑚𝐶
La unidad equivalente del Tesla en el Sistema Cegesimal de Unidades (CGS) es el
gauss:
1 𝑇 = 10.000 𝑔𝑎𝑢𝑠𝑠
4. ¿Qué es un dispositivo denominado inductor (también conocido como bobina o filtro)?
describa sus características
Un inductor o bobina es un componente pasivo de un
circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la
autoinducción, almacena energía en forma de campo
magnético.
Un inductor está constituido normalmente por una
bobina de conductor, típicamente alambre o hilo de
cobre esmaltado. Existen inductores con núcleo de
aire o con núcleo hecho de material ferroso (por
ejemplo, acero magnético), para incrementar su
capacidad de magnetismo.
Los inductores pueden también estar construidos en circuitos integrados, usando el
mismo proceso utilizado para realizar microprocesadores. En estos casos se usa,
comúnmente, el aluminio como material conductor. Sin embargo, es raro que se
construyan inductores dentro de los circuitos integrados; es mucho más práctico usar un
circuito llamado "girador" que, mediante un amplificador operacional, hace que un
condensador se comporte como si fuese un inductor.
5. Calcule el campo magnético producido por una corriente de 1 A que corre por un
alambre recto a un milímetro del mismo. De su respuesta en Teslas y Gauss
𝐵=
𝜇0 𝐼
4𝜋 ∗ 10−7 ∗ 1𝐴
=
= 2 ∗ 10−4 𝑇 = 2𝐺
2𝜋𝑅
2𝜋 ∗ 10−3 𝑚
El campo magnético producido por una corriente de 1ª que corre por un alambre de 1mm
es de 2*10-4T o de 2 G.
6. ¿Cuál es la intensidad del campo geomagnético, en Teslas y Gauss?
La intensidad del campo geomagnético es de 0,35 Teslas o de 3500 Gauss.
7. Calcule el campo magnético en el interior de una bobina. Considere: el cilindro de la
bobina 10 cm de longitud y 4 cm de diámetro, con 100 espiras y otro con 10000
espiras y I=100mA
𝑙 = 0,1𝑚 ∗ 0,04𝑚 ∗ 2𝜋 = 0,025 𝑚
𝐵=
𝜇0 𝑁𝐼 4𝜋 ∗ 10−7 ∗ 100 ∗ 0,1𝐴
=
= 5 ∗ 10−4 𝑇
𝑙
0,025 𝑚
𝐵=
𝜇0 𝑁𝐼 4𝜋 ∗ 10−7 ∗ 10000 ∗ 0,1𝐴
=
= 5 ∗ 10−2 𝑇
𝑙
0,025 𝑚
El campo magnético al interior de una bobina con 100 espiras es de 5*10-4 T y con 10000
espiras es de 5*10-2 T.