REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSION BARINAS.

FUERZA ELECTROMOTRIZ

CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA,

ECUACIONES DE MAXWEL

INTEGRANTE:

Yajaira Ojeda C.I 16.371.734

Ingeniería de Sistema.

San Felipe, Julio 2014

Fuerza Electromotriz

La Fuerza Electromotriz (FEM), es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial

entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado.

Es una característica de cada generador eléctrico. Con carácter general puede explicarse por la

existencia de un campo electromotor cuya circulación, , define la fuerza electromotriz del

generador.

La Fuerza Electromotriz de inducción (o inducida), en un circuito cerrado es igual a la

variación del flujo de inducción del campo magnético que lo atraviesa en la unidad de tiempo, lo

que se expresa por la fórmula (Ley de Faraday). El signo - (Ley de Lenz) indica que

el sentido de la FEM inducida es tal que se opone al descrito por la ley de Faraday ( ).

En conclusión la Fuerza Electromotriz es la producida a partir del paso de una corriente eléctrica

por un circuito dado y la cual provoca un movimiento físico por medio de los campos magnéticos

inducidos...El mejor ejemplo de esto es un motor eléctrico como el encontrado en una licuadora

casera.

La corriente inducida es el mismo efecto pero a la inversa: Un movimiento físico provoca la

generación de una corriente eléctrica. Esto se logra moviendo un imán dentro de un circuito. El

mejor ejemplo de esto es un generador.

Circuitos De Corriente Alterna, Ecuaciones De Maxwell

CIRCUITOS R

Solo están compuestos con elementos resistivos puros. En este caso la V y la I (tensión e

intensidad) están en fase, por lo que se tratan igual que en corriente continua.

.

CIRCUITOS L

Son los circuitos que solo tienen componente inductivo (bobinas puras). En este caso la V y la I

están desfasadas 90º positivos. En estos circuitos en lugar de R tenemos Xl, impedancia inductiva.

L será la inductancia y se mide en henrios, al multiplicarla por w (frecuencia angular) nos dará la

impedancia inductiva . La Xl es algo así como la resistencia de la parte inductiva.

.

CIRCUITOS C

Este tipo de circuitos son los que solo tienen componentes capacitivos (condensadores puros).

En este caso la V y la I están desfasadas 90º negativos (la V está retrasada en lugar de adelantada

con respecto a la I).

Las Ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones (originalmente 20 ecuaciones)

que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk

Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a

Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de

desplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo

electromagnético.

Ley de Gauss

La ley de Gauss explica la relación entre el flujo del campo eléctrico y una superficie

cerrada. Se define como flujo eléctrico ( ) a la cantidad de fluido eléctrico que atraviesa una superficie dada. Análogo al flujo de la mecánica de fluidos, este fluido eléctrico no

transporta materia, pero ayuda a analizar la cantidad de campo eléctrico ( ) que pasa por una superficie S.3 Matemáticamente se expresa como:

Ley de Gauss para el campo magnético

Experimentalmente se llegó al resultado de que los campos magnéticos, a diferencia de los eléctricos, no comienzan y terminan en cargas diferentes. Esta ley primordialmente indica

que las líneas de los campos magnéticos deben ser cerradas. En otras palabras, se dice que sobre una superficie cerrada, sea cual sea ésta, no seremos capaces de encerrar una fuente o sumidero de campo, esto expresa la inexistencia del monopolo magnético. Al encerrar un

dipolo en una superficie cerrada, no sale ni entra flujo magnético por lo tanto, el campo magnético no diverge, no sale de la superficie. Entonces la divergencia es cero6

Matemáticamente esto se expresa así:

Ley de Faraday-Lenz

La ley de Faraday nos habla sobre la inducción electromagnética, la que origina una fuerza electromotriz en un campo magnético. Es habitual llamarla ley de Faraday-Lenz en honor a

Heinrich Lenz ya que el signo menos proviene de la Ley de Lenz. También se le llama como ley de Faraday-Henry, debido a que Joseph Henry descubrió esta inducción de manera separada a Faraday pero casi simultáneamente.7 Lo primero que se debe introducir

es la fuerza electromotriz ( ), si tenemos un campo magnético variable con el tiempo, una fuerza electromotriz es inducida en cualquier circuito eléctrico; y esta fuerza es igual a

menos la derivada temporal del flujo magnético, así:

,

Ley de Ampére generalizada

Ampére formuló una relación para un campo magnético inmóvil y una corriente eléctrica que no varía en el tiempo. La ley de Ampère nos dice que la circulación en un campo

magnético ( ) a lo largo de una curva cerrada C es igual a la densidad de corriente ( ) sobre la superficie encerrada en la curva C, matemáticamente así:

Ecuaciones de Maxwell

Nombre Forma diferencial Forma integral

Ley de Gauss:

Ley de

Gauss para el campo magnético:

Ley de

Faraday:

Ley de Ampère

generalizada: