ANALOGÍAS ENTRE UN CIRCUITO ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO,

TIPOS DE MATERIALES.

Patricio Giovanni Quinga Caiza

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

EXTENSION LATACUNGA

DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA

LATACUNGA

ANALOGÍAS ENTRE UN CIRCUITO ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO Y TIPOS DE MATERIALES.

1. Objetivos:

1.1. Objetivo General.

Conocer las similitudes (analogías) y sus diferencias que intervienen en un circuito eléctrico y magnético y analizar los tipos de materiales.

1.2 Objetivo Específico.

Comparar y analizar la diferente simbología entre el circuito eléctrico y magnético.

Clasificación o comportamiento de los diferentes tipos de materias cuando se los somete a un campo magnético.

2. Marco Teórico:

2.1. Analogías y diferencias entre los circuitos eléctricos y magnéticos.

Los fenómenos del magnetismo son estáticos: los que se refieren a la corriente eléctrica son cinéticos. No puede haber por tanto, entre los circuitos magnético y eléctrico más que analogías formales [1].

ANALOGÍASCIRCUITO ELÉCTRICO CIRCUITO MAGNÉTICO

Intensidad de corriente IDensidad de corriente JFuerza electromotriz EResistencia RConductancia 1/RResistividad ρConductividad ˠ=1/ ρLeyes de Ohm y de Kirchhoff

Flujo de inducción ΦInducción magnética BFuerza magneto electromotriz FReluctancia RPermeancia 1/ RReluctividad 1/µPermeabilidad µLeyes de Hopkinson y de Kirchhoff

DIFERENCIAS1.- La conductividad es independiente de la intensidad de corriente.2.- Un circuito eléctrico está interrumpido por cortes.

1.- La permeabilidad µ depende de B, y por lo tanto del flujo.2.- Un circuito magnético puede llevar entrehierro.

3.- Una corriente eléctrica circula enteramente por los conductores.4.- El paso de la corriente crea una pérdida de energía y desprende calor.5.- Se puede escribir una relación Q=I*t entre la intensidad y el tiempo

3.- Un flujo magnético puede presentar derivaciones en el aire.4.- El paso de flujo en el circuito magnético no lo calienta.5.- No existe relación equivalente entre el flujo y el tiempo.

Para analizar un circuito magnético, considerando la analogía que existe entre este y el circuito eléctrico, podemos utilizar las ecuaciones que rigen estos últimos tales como la ley de ohm, y las leyes de Kirchhoff [2].

CIRCUITO MAGNÉTICO CIRCUITO ELÉCTRICOLey de Hopkinson Ley de Ohm

Reluctancia Resistencia

Ley de Kirchhoff para el voltaje

Ley de Kirchhoff para el voltaje

Ley de Kirchhoff para la corriente

Ley de Kirchhoff para la corriente

Reluctancia en serie

Resistencia en serie

Reluctancia en paralelo

Resistencia en paralelo

2.2. Tipos de materiales:

En la naturaleza, especialmente en los sólidos, cuando se somete un material a un campo magnético aplicado aparecen propiedades diferentes, estas dependen de su estructura, su composición, las fuerzas inter-atómicas. Los casos más comunes son:

2.2.1 Diamagnéticos: Hay sustancias en donde las fuerzas inter-atómicas son tan pequeñas que las propiedades magnéticas se pueden calcular tratando los átomos como casi libres. Tal es el caso del bismuto. Hidrogeno, gases nobles, germanio.

2.2.2 Paramagnéticos: Hay otras sustancias en donde los átomos presentan momentos magnéticos permanentes pero las fuerzas inter-atómicas entre ellos son muy débiles. Ta es el caso del aluminio, magnesio, titanio, wolframio.

2.2.3 Ferromagnéticos: En algunos sólidos las fuerzas de intercambio tienden a alinear los spines en forma paralela y generar una magnetización permanente. Como es el caso del hierro, níquel, cobalto y aleaciones [3].

3. Conclusiones: Se dice que una analogía es una relación entre dos cosas distintas. Se puede decir que un circuito magnético es muy parecido a un circuito

eléctrico en lo que cambia es en su notación y términos a usar. Se dice también que el fenómeno en el magnetismo es estático y en el

eléctrico es cinético, en el cual también se le puede aplicar las diferentes leyes como es la de Ohm, Kirchhoff, Hopkinson.

Según los materiales se clasifican en diamagnéticos, paramagnéticos, ferromagnéticos según su nivel de magnetización,

Como se pudo leer dice que los metales ferromagnéticos son los mejores para la utilización en materiales eléctricos ya que son buenos conductores de la electricidad y por lo tanto generan un campo magnético.

Dependiendo del momento magnético de los átomos, la estructura cristalina y la interacción entre ellos, los sólidos van a presentar diferentes propiedades magnéticas.

4. Referencias Bibliográficas:

[1]

Fouillé, A. (1979). Analogía entre un circuito eléctrico y magnético. En P. d. Fondamentale, Compendio de Electrotecnia (pág. 187). Francia (Paris): Marcombo S.A.

[2]Vigo, D. d.-U. (02 de Marzo de 2012). webs.uvigo.es. Recuperado el 28 de Agosto de 2013, de http://webs.uvigo.es/quintans/recursos/Web_electromagnetismo/ayuda_web.htm

[3]Cuenca, U. A. (Febrero de 2002). Google. Recuperado el 28 de Agosto de 2013, de http://www.uam.es/personal_pas/patricio/trabajo/segainvex/electronica/proyectos/curso_instrumentacion/motores_actuadores.pdf