FUERZA MAGNETOMOTRIZ

La fuerza magnetomotriz (FMM) (Representado con el símbolo F) es aquella capaz de producir un flujo magnético entre dos puntos de un circuito magnético. Se expresa por la siguiente ecuación.

Donde:

N: número de espiras de la bobina

I: intensidad de la corriente en amperios (A)

La unidad de medida de la FMM es el amperio-vuelta que se representa por Av.

La relación existente entre la fuerza magnetomotriz y el flujo magnético que esta genera se denomina reluctancia y se determina por la expresión:

Donde:

Φ : Flujo magnético en weber.

R: Reluctancia del circuito en amperio vuelta por weber.

ELECTROMAGNETISMO

7.11. Corriente eléctrica y magnetismo

En 1819, el físico danés Oersted estaba experimentando con circuitos eléctricos cuando ocurrió algo inesperado: sobre la mesa de su laboratorio había una brújula cercana a los cables del circuito, y comprobó con sorpresa que el imán de su aguja se desviaba cada vez que circulaba corriente por el cable. Cuando la corriente se interrumpía, la brújula volvía a señalar al Norte, por efecto del campo magnético de la Tierra. Había descubierto algo fundamental: la electricidad y el magnetismo están estrechamente ligados, y una corriente eléctrica es capaz de producir un campo magnético.

7.12. Campo magnético en un conductor

Si espolvoreamos limaduras de hierro sobre una hoja de papel que es atravesada por un conductor por donde circula una corriente eléctrica, observaremos que las limaduras se orientan y forman un dibujo circular. Esto demuestra que cuando un conductor es atravesado por una corriente eléctrica, a su alrededor aparece un campo magnético. Las líneas de fuerza de ese campo tienen la forma de círculos con centro en el conductor que lleva la corriente.

Para determinar la dirección del campo magnético producido por la corriente se puede usar la “regla de la mano derecha”: el pulgar debe apuntar en el sentido de circulación de la corriente y el resto de los dedos señalan la dirección de las líneas de fuerza. La intensidad del campo magnético depende de la intensidad de la corriente que circula por el conductor: a más intensidad de corriente, más intensidad de campo magnético.

7.13. Campo magnético en una espira

Una espira es un arrollamiento de alambre de una sola vuelta. Si hacemos pasar una corriente eléctrica por una espira y repetimos el experimento de espolvorear limaduras de hierro sobre un papel, veremos que las líneas del campo magnético tienen la siguiente forma: Las líneas de fuerza se concentran en el interior de la espira, indicando que allí el campo magnético es más intenso.

7.14. Campo magnético en una bobina

Una bobina es un arrollamiento de alambre con muchas vueltas, o muchas espiras. El campo magnético creado por una espira se suma al que crea la espira de al lado, creando así un campo magnético total que recuerda al de un imán.

Una bobina de este tipo a veces es llamada también

SOLE-NOIDE.

Pág. 38 Operación y Mantenimiento de Componentes ElectromecánicosIPEM 61 El PueblitoProf. Ernesto Tolocka

7.15. Electroimanes

El campo magnético en una bobina es muy parecido al delos imanes rectangulares que vimos al comienzo de esta unidad. Esto nos sugiere que podemos construir un imán cuyo campo magnético provenga de la corriente eléctrica. Esto tiene múltiples ventajas, ya que podemos controlar la intensidad del magnetismo (controlando la intensidad de la corriente eléctrica) e incluso podemos activar y desactivar el imán a voluntad a través de un inter-ruptor que permita o no el paso de la corriente. Para hacer más intenso el campo magnético generado por la corriente, la bobina se enrolla sobre un material ferromagnético que tiene la propiedad de “concentrar” las líneas de fuerza magnéticas. Este material recibe el nombre de NÚCLEO del solenoide.

7.16. Construyendo un electroimán

La construcción de un electroimán es muy sencilla: sólo necesitas un clavo grande o un bulón de hierro o acero y algunos metros de alambre esmaltado. Enrolla unas 100vueltas de alambre sobre el clavo o bulón, bien apretadas una al lado de la otra. Si llegas al final y no has alcanzado el número de vueltas, enrolla una segunda capa de alambre sobre la primera, pero siempre siguiendo la misma dirección, si no el campo magnético generado por una capa anulará al campo generado por la otra. Luego raspa con una trincheta o un papel de lija los extremos del alambre para limpiarlos del esmalte aislante y conéctalos a una pila de 9V, una fuente de alimentación o un cargador de celular. Prueba el electroimán con distintas cantidades de vueltas de alambre y distintos valores de corriente. Verás que es más potente mientras más vueltas tenga y mientras más corriente circule.

7.17. Fuerza Magnetomotriz

Si construyes el electroimán como se explica más arriba y pruebas que pasa al cambiar la cantidad de vueltas de alambre y la corriente que circula por la bobina, notarás que con más vueltas de alambre o con más corriente circulando por la bobina, el imán es más potente. Esto se debe a que el campo magnético es producido por la corriente y a mayor intensidad, más campo magnético. De la misma forma, si agregas vueltas de alambre estás reforzando la acción de cada una de las espiras, con lo que el campo también se hace más potente. Esta capacidad de la bobina de generar un campo magnético en el núcleo del electroimán se denomina Fuerza magnetomotriz y se define de la siguiente forma:

Dónde:

F: Fuerza magnetomotriz

N: Cantidad de vueltas de la bobina

I: Corriente que circula por la bobina

La unidad de medida para la fuerza magnetomotriz es el Am-per vuelta (Av).

Ejemplo:

Para el funcionamiento de un electroimán se necesita una fuerza magnetomotriz de 500 Av. Indica dos posibilidades para conseguirlo.

Solución:

Si fabricamos una bobina con 500 espiras, la corriente que tendremos que hacer pasar será de:

I = F/N = 500 Av / 500 = 1 Amper En cambio,

si la fabricamos con 100 espiras,

I = F/N = 500 Av / 100 = 5 Amperes

7.18. Intensidad de Campo Magnético (H)

Como vimos antes, la intensidad del campo magnético de un electroimán depende

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