Electroiman

E L E C T R O I M Á N

INTRODUCCIÓN:

Hace muchos siglos se descubrió que un mineral llamado magnetita tenía la propiedad de atraer a objetos de hierro. A partir de aquí, surge el concepto de imán. Un imán es un cuerpo que tiene la propiedad del magnetismo. Tienen polo positivo y polo negativo, de forma que si enfrentamos dos imanes, el polo norte de uno se siente atraído por el polo sur del otro y viceversa. Si intentamos unir dos imanes por el mismo polo, se repelen.

El imán crea un campo magnético alrededor de él. El campo magnético se define como la zona del espacio donde puede sentirse los efectos del imán y los objetos ferromagnéticos (hierro, cobalto, níquel…) se sienten atraídos por él.

El electromagnetismo es un fenómeno que surge de la combinación de la electricidad y el magnetismo.

Igual que los imanes generan campos magnéticos, las corrientes eléctricas también los puede generar. Vamos a ver cómo están relacionados estos dos fenómenos:

• Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos. Este es el fundamento de los electroimanes.

• Los campos magnéticos generan corrientes eléctricas. Este hecho provoca el fenómeno conocido como inducción electromagnética.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

¿Cómo funciona un electroimán?

JUSTIFICACIÓN:

Este proyecto nace de la necesidad de observar sobre el funcionamiento de os electroimanes y los cálculos que se pueden desarrollar a partir de estos, ya que durante el curso de 6to semestre en la preparatoria se nos explicó el funcionamiento de estos.

OBJETIVO:

- Hacer un electroimán sencillo para poder explicar su funcionamiento.

MARCO TEÓRICO:

1.- ELECTROIMANES

Recibe el nombre de electroimán el conjunto formado por una bobina y un núcleo de Meno colocado en el interior de la misma. El núcleo de hierro se imanta por influencia del campo magnético creado por la bobina durante todo el tiempo que dure el paso de la corriente por sus espiras, resultando un campo más intenso que el producido por la bobina.

Existen diversos tipos de electroimanes. Los más usados son los rectos, los de herradura, los acorazados y los electroimanes de succión.

Electroimán recto es aquel cuyo núcleo interior está constituido por una barra de hierro de sección cilíndrica o prismática b. El sentido de las líneas de fuerza del electroimán es el mismo que el de las producidas por la bobina a que rodea al núcleo

Los electroimanes de herradura, tienen formas como la indicada en la figura. Estos electroimanes están constituidos por dos núcleos, cada uno de los cuales es en realidad un verdadero electroimán recto, con su correspondiente bobina excitadora Es muy importante conectar correctamente Las dos bobinas, ya que es preciso se sumen sus efectos.

Los dos núcleos del electroimán de herradura están unidos mediante una tercera pieza de hierro, llamada culata, de forma que quedan libres dos polo?, uno de ellos ÍS~ y el otro S. Ordinariamente, los electroimanes de herradura quedan completados con otra pieza de hierro llamada armad/ira, colocada frente a los núcleos y separada de los mismos por un espacio de aire a que recibe el nombre de entrehierro

El electroimán acorazado está constituido por un solo núcleo central, provisto de su bobina. El conjunto está totalmente cubierto por una corona C que, al mismo tiempo que hace, de segundo polo del electroimán, protege la bobina y demás partes interiores. Estos electroimanes se emplean en grúas, de manera que la armadura está formada por los materiales a elevar que necesariamente deben ser magnéticos (perfiles de acero, chapas de hierro, etc.).

El sistema polar de las máquinas eléctricas, tanto generadores como receptores, está constituido por electroimanes. Así en la figura, se ve el circuito magnético de una dinamo en el cual existen cuatro núcleos polares (1) sujetos a la culata (2), que en este caso es un anillo cilíndrico. La armadura está formada por un cilindro de hierro dulce (3) separado de los polos por el entrehierro (4).

En otras ocasiones los electroimanes se emplean para producir una fuerza de tracción haciendo desplazar una pieza móvil que además hace de núcleo

Son lo; electroimanes freno, ya que en Ellos el desplazamiento del núcleo se aprovecha para atraer una correa y frenar una polea.

2.-APLICACIONES DE LOS ELECTROIMANES

Los electroimanes tienen numerosas aplicaciones en la técnica de la electricidad. Aunque la principal de todas es la de crear el campo magnético de las máquinas eléctricas, tanto motores como generadores también son usados en grúas sustituyendo a los ganchos, si se aprovecha su fuerza de atracción. Asimismo el efecto magnético es el fundamento de la gran mayoría de los aparatos de medida, así como de los timbres, contactores, relés, aparatos de protección, etc.

3.- CÁLCULO DE ELECTROIMÁNES:

3.1 FUERZA DE TRACCIÓN:

Los electroimanes se construyen en muchas ocasiones para que produzcan una determinada fuerza de tracción.

Esta fuerza atractiva se origina al ser aproximada la armadura al núcleo. Aquélla queda imantada

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