UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGNIERIA EN TELEOMUNICACIONES
CURSO: LABORATORIO DE ANALISIS DE CIRCUITOS PRESENTADO POR :
-LUDWIN TICONA LLANOS
cui:2016
-LIZARDO MORALES CJURO
cui:20162026
-JULIAN DAVID CRUZ CHOQUETOMA CHOQUETOMA
cui:20162025
-ALDO VILLEGAS GOMEZ
cui:20160777
DOCENTE: ING. RUBEN MATHEOS
AREQUIPA-PERU 2017
Proyecto: magnetizador a) Resumen
Se emplea conocimientos de campo magnéticos, producto de la corriente que fluye por un cable y por un sistema de carga y descarga de un condensador, con el fin de diseñar un magnetizador.
b) Introducción
El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo más importantes, ya que las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como los electrones, lo que indica una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo .El marco que une ambas fuerzas se denomina fuerzas electromagnéticas .La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro c) Objetivo
Construir un modelo sencillo de magnetizador el cual debe ser capaz de imantar un metal ferromagnético d) Marco teórico
La magnetización, imantación o imanación de un material es la densidad de momentos dipolares magnéticos:
En la mayoría de los materiales, la magnetización aparece cuando se aplica un campo magnético a un cuerpo. En unos pocos materiales, principalmente los ferromagnéticos, la magnetización puede tener valores altos y existir aun en ausencia de un campo externo. También se puede magnetizar un cuerpo haciéndolo girar. No fue sino hasta el año de 1820, cuando Hans Christian descubrió que el fenómeno magnético estaba ligado al eléctrico, que se obtuvo una teoría científica para el magnetismo.La presencia de una corriente eléctrica, o sea, de un flujo de carga debido a una diferencia de potencial, genera una fuerza magnética que no varía en el tiempo. Si tenemos una carga a una velocidad, ésta generará un campo magnético que es perpendicular a la fuerza magnética inducida por el movimiento en ésta corriente, así:
Para determinar el valor de ese campo magnético, Jean Baptiste Biot en 1820,dedujo una relación para corrientes estacionarias, ahora conocida como ley de Biot-Savart:
Donde magnética,
es un coeficiente de proporcionalidad conocido como permeabilidad es la intensidad de corriente, el
es el diferencial de longitud de la
corriente y es la dirección de la corriente. De manera más estricta, es la inducción magnética, dicho en otras palabras, es el flujo magnético por unidad de área. Experimentalmente se llegó a la conclusión que las líneas de fuerza de campos magnéticos eran cerradas, eliminando la posibilidad de un monopolo magnético. La relación matemática se la conoce como ley de Gauss para el campo magnético:
Además en la magnetos tatica existe una ley comparable a la de Gauss en la electrostática, la ley de Ampere. Ésta ley nos dice que la circulación en un campo magnético es igual a la densidad de corriente que exista en una superficie cerrada:
Cabe indicar que esta ley de Gauss es una generalización de la ley de Biot-Savart. Además que las fórmulas expresadas aquí son para cargas en el vacío, Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural. La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B.
e) Funcionamiento
La bobina aprovecha el efecto magnético de la corriente eléctrica, cuando se enrolla cable en forma de bobina y se le aplica una corriente en el interior de esta se genera un campo magnético. A medida que se aumente la corriente y mayor sea la cantidad de vueltas de la bobina, más fuerte será el campo magnético producido. Para poder crear una corriente intensa de corta duración se utiliza un capacitor ya que este se puede cargar hasta que llegue hasta el punto máximo de su carga y después descargarlo por la bobina en una fracción de segundo produciendo así un campo magnético ideal. Cuando se carga el condensador se enciende el led, al oprimir el interruptor una corriente de descarga circula por la bobina haciendo que cualquier objeto que este dentro de la bobina quede imantado permanentemente.
.Circuito del magnetizador f) Materiales
Diodo de silicio
Leds
Interruptor simple
Interruptor de presión
Resistencia de alambre 22k x 10k
Resistencia 220k x 1/8W
Condensador 16 MicroFaradios
Bobina
g) Construccion 1. La bobina se enrolla en un tubo de plástico con diámetro interno entre 2 y 5 cm,
la bobina consiste de 20 a 50 vueltas de alambre común de cobre.
Bobina 2. Se conecta el led y la resistencia de 220K en serie.
Figura 4. Led y resistencia 3. La resistencia R1 debe ser de alambre con más de 10 watts de disipación, se
recomienda valores entre 10k y 30k. 4. El condensador determina la intensidad de la descarga y por consiguiente la
fuerza del campo, son ideales condensadores entre los 16 y 50 MicroFaradios, la tensión de trabajo debe ser 200V a 220V.
Condensadores
5. Se conecta el interruptor de presión que sirve para accionar el proceso de
magnetización.
. Interruptor de presión
h) Montaje final
Cuando se acciona el interruptor simple se enciende el led lo que indica que el condensador está cargado, por lo consiguiente se coloca un objeto de metal que posea hierro dentro de la bobina, se oprime el interruptor de presión, esto produce un estallido y se apaga el led lo que significa que el objeto ya quedo magnetizado.
CONCLUSIONES
-Aumenta el campo magnético si se tiene en cuenta el número de vueltas del embobinado y la cantidad de corriente que se le suministre a la bobina. -Los campos que se presentan en la bobina generan un efecto de magnetización y desmagnetización. -Cuando se imanta un metal se puede desimantar colocando la bobina en sentido contrario.
