MAQUINAS ELECTRICAS MAQUINAS ELECTRICAS IIII

CONCEPTOS Y LEYES CONCEPTOS Y LEYES ELÉCTRICASELÉCTRICAS

LEYES ELÉCTRICAS LEYES ELÉCTRICAS FUNDAMENTALESFUNDAMENTALES

LEY DE FARADAY: constituye la base LEY DE FARADAY: constituye la base de la operación de los de la operación de los transformadores, establece:transformadores, establece:

“ “ El voltaje inducido en una espira o El voltaje inducido en una espira o bobina de un conductor es bobina de un conductor es proporcional a la rapidez de proporcional a la rapidez de variaciòn del flujo con respecto al variaciòn del flujo con respecto al tiempo ”tiempo ”

En forma de Ecuación:En forma de Ecuación:

- inde

- inde

LEY DE LENZ (1833): dos años después LEY DE LENZ (1833): dos años después del descubrimiento de Faraday, enuncio del descubrimiento de Faraday, enuncio una relación básica en la transformación una relación básica en la transformación de la energía electromecánica:de la energía electromecánica:

“ “ En todos los casos de inducción En todos los casos de inducción electromagnética, el voltaje inducido electromagnética, el voltaje inducido hará que la corriente circule en un hará que la corriente circule en un circuito cerrado en una dirección tal que circuito cerrado en una dirección tal que el campo magnético originado por esta el campo magnético originado por esta corriente se oponga a la causa que la corriente se oponga a la causa que la produce ”produce ”

FUERZA PRODUCIDA SOBRE UN FUERZA PRODUCIDA SOBRE UN CONDUCTORCONDUCTOR

El segundo efecto de un campo magnético El segundo efecto de un campo magnético en su entorno es la producción de una en su entorno es la producción de una fuerza sobre un conductor que transporte fuerza sobre un conductor que transporte corriente y se encuentre dentro del campo corriente y se encuentre dentro del campo magnéticomagnético

La fuerza producida sobre el La fuerza producida sobre el conductor está dada por la ecuación:conductor está dada por la ecuación:

B) x l ( F i La dirección de la fuerza está dada La dirección de la fuerza está dada

por la regla de la mano derecha:por la regla de la mano derecha:

VOLTAJE INDUCIDO EN UN CONDUCTOR EN VOLTAJE INDUCIDO EN UN CONDUCTOR EN MOVIMIENTO DENTRO DE UN CAMPO MOVIMIENTO DENTRO DE UN CAMPO

MAGNETICOMAGNETICO

La tercera forma de interacción de un La tercera forma de interacción de un campo magnético con el espacio campo magnético con el espacio circundante, es el de considerar el circundante, es el de considerar el movimiento de un conductor en dirección movimiento de un conductor en dirección adecuada dentro de un campo magnético.adecuada dentro de un campo magnético.

El voltaje inducido en el conductor El voltaje inducido en el conductor está dado por la ecuación:está dado por la ecuación:

La dirección del producto ( v x B) está La dirección del producto ( v x B) está dado por la regla de la mano derecha:dado por la regla de la mano derecha:

l . B) x (v inde

ResumenResumen La ley de Faraday es la base de la acción La ley de Faraday es la base de la acción

transformadora.transformadora. La producción de una fuerza sobre un La producción de una fuerza sobre un

conductor con corriente en presencia de un conductor con corriente en presencia de un campo magnético es la base de la acción campo magnético es la base de la acción motora.motora.

La inducción de voltajes en un conductor La inducción de voltajes en un conductor que se mueve en un campo magnético es que se mueve en un campo magnético es primordial para el funcionamiento de todos primordial para el funcionamiento de todos los tipos de generadores (Acción los tipos de generadores (Acción generadora)generadora)

FUNDAMENTOS DE LA FUNDAMENTOS DE LA MAQUINA DE CCMAQUINA DE CC

La máquina de CC son generadores La máquina de CC son generadores que convierten energía mecánica en que convierten energía mecánica en energía eléctrica de CC y motores energía eléctrica de CC y motores que convierten energía eléctrica de que convierten energía eléctrica de CC en energía mecánica.CC en energía mecánica.

LA MAQUINA LINEALLA MAQUINA LINEAL

Su comportamiento está Su comportamiento está determinado por la aplicación de determinado por la aplicación de cuatro ecuaciones básicas de la cuatro ecuaciones básicas de la máquina:máquina:

1.1. La ecuación de la fuerza La ecuación de la fuerza sobre un conductor:sobre un conductor:

2.2. La ecuación del voltaje La ecuación del voltaje inducido en un conductorinducido en un conductor

3.3. Ley de Kirchoff de los voltajesLey de Kirchoff de los voltajes

4.4. Ley de Newton aplicada a la Ley de Newton aplicada a la barra atravesada sobre los barra atravesada sobre los rieles.rieles.

B) x l ( F i

l . B) x (v inde

0 - iR indB eV

ma netF

LA MAQUINA LINEAL EN LA MAQUINA LINEAL EN VACIOVACIO

/BlV Bssv

La fuerza sobre el conductor se La fuerza sobre el conductor se disminuye hasta alcanzar F = 0, en disminuye hasta alcanzar F = 0, en este punto i = 0este punto i = 0

LA MAQUINA LINEAL COMO LA MAQUINA LINEAL COMO MOTORMOTOR

Asuma que la máquina lineal está rodando Asuma que la máquina lineal está rodando inicialmente a la velocidad de vacío, en condición inicialmente a la velocidad de vacío, en condición de estado estacionario.de estado estacionario.

Se aplica a la barra una fuerza Fcarga en Se aplica a la barra una fuerza Fcarga en dirección opuesta a su movimiento.dirección opuesta a su movimiento.

La fuerza resultante será: Fnet = Fcarg – FindLa fuerza resultante será: Fnet = Fcarg – Find eindeind disminuye, e disminuye, e ii aumenta aumenta El resultado final, es que la Find crece, hasta El resultado final, es que la Find crece, hasta

hacerse igual a Fcarga, y la barra estará en hacerse igual a Fcarga, y la barra estará en estado estacionario, pero a una velocidad menor.estado estacionario, pero a una velocidad menor.

Find.v ie ind convP

LA MAQUINA LINEAL COMO LA MAQUINA LINEAL COMO GENERADORGENERADOR

Asuma que la máquina lineal está rodando inicialmente a la Asuma que la máquina lineal está rodando inicialmente a la velocidad de vacío, en condición de estado estacionario.velocidad de vacío, en condición de estado estacionario.

Se aplica a la barra una fuerza Fcarga en dirección del Se aplica a la barra una fuerza Fcarga en dirección del movimiento de la barra.movimiento de la barra.

La fuerza hará que la barra acelere, aumentando su La fuerza hará que la barra acelere, aumentando su velocidad, con lo que eind aumentará, con lo que será mayor velocidad, con lo que eind aumentará, con lo que será mayor que Vb, y la corriente cambia de dirección.que Vb, y la corriente cambia de dirección.

Como la corriente aplicada cambio de dirección, la fuerza Como la corriente aplicada cambio de dirección, la fuerza inducida también lo hace, que se opone a la fuerza exterior.inducida también lo hace, que se opone a la fuerza exterior.

La fuerza producida será igual y opuesta a la fuerza La fuerza producida será igual y opuesta a la fuerza aplicada y la barra se moverá a una velocidad mayor que aplicada y la barra se moverá a una velocidad mayor que antesantes

ie Find.v indconvP

FINFIN