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RESUMEN:
La levitación electromagnética constituye un trabajo importante en distintos sectores como la industria, el comercio, el transporte, la construcción y la medicina, entre otros. Este articulo muestra las diversas aplicaciones de este principio electromagnético, y las formas en las que se puede desarrollar. Por su gran trascendencia en el campo fundamental,
actualmente
este
tecnológico, su estudio es principio
es
usado
en
el
transporte público, pero su campo de acción tiene fronteras muy extensas.
INTRODUCCIÓN El
principio en el cual se basa la Levitación Magnética
es en
crear una repulsión entre dos imanes que sea lo suficientemente potente como para vencer la fuerza de gravedad y mantener un obeto
suspendido!
"or supuesto#
mientras
mayor
sea
la
envergadura del obeto# el campo $abr% de ser mayor! &in embargo# también e'isten materiales
diamagnéticos#
los
cuales tienen la propiedad de ser repelidos siempre por los imanes# porque el campo de
éstos induce en ellos un campo
opuesto! "ero los materiales diamagnéticos no resultan pr%cticos a gran escala porque gran parte del obeto que se desea suspender tendría que estar $ec$o de este material y la repulsión es menor que la que e'iste entre dos imanes!
FUNDAMENTOS TEÓRICOS CAMPO ELÉCTRICO
El (ampo Eléctrico en un punto "# se de)ne como la fuerza eléctrica# que act*a sobre una carga de prueba positiva q+# situada en dic$o punto!
&e representa con líneas tangentes a la dirección del campo! La dirección y el sentido de las líneas del campo eléctrico en un punto# se obtiene observando el efecto de la carga sobre la carga prueba colocada en ese punto!
Ley de gauss,
CAMPO MAGNÉTICO
Es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad# sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo# llamado densidad de -uo magnético! .sí# dic$a carga percibir% una fuerza descrita con la siguiente igualdad!
CONSERVACIÓN DEL FLUJO MAGNETICO
Ley de /iot 0 &avart,
(alcular densidad de -uo magnético!
1luo magnético total a través de una super)cie cerrada,
1luo que entra es igual al -uo que sale!
MAGNETIZACIÓN
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 e'istir aun en ausencia de un campo e'terno!
"ermitividad relativa
"ermitividad
"ara comportamiento lineal!
MAGNETIZACION DE UN MATERIAL
CONDICIONES DE FRONTERA
2elación de tangentes de las intensidades de campo,
PRINCIPIO DE LEVITACIÓN MAGNETICA La levitación magnética es el efecto producido por
la repulsión
producida por materiales superconductores e manes# le repulsión es producida por la fuerza eercida por los campos magnéticos de dic$os materiales# dic$a fuerza es inversamente proporcional a la distancia de separación de los materiales! La mayor di)cultad de los sistemas magnéticos# es que son sistemas inestables# ya que la fuerza magnética eercita no es realizada en el punto de equilibrio! "or ello se utilizan con)guraciones que permitan un movimiento uniforme del tren con la pista que lo dirige!
APL ICACION
TRENES DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA
3n tren de levitación magnética# es un tren suspendido en el aire por encima de una vía# siendo propulsado $acia
adelante por
medio de las fuerzas repulsivas y atractivas del magnetismo!
¿CÓMO FUNCIONA? Los componentes fundamentales de un sistema de transporte que utilice levitación magnética son, Propulsi ón
La energía que se gasta en este subsistema se utiliza para dar el impulso inicial al ve$ículo mediante un electroim%n cuyo vector de dirección de campo magnético posee el mismo vector unitario pero opuesto al de otro im%n permanente colocado en la parte posterior del tren! Levitación
&e constituye en la diferencia fundamental con respecto
a los
sistemas convencionales! "ara este caso se $a colocado una pista de imanes permanentes los cuales poseen un vector campo magnético
opuesto al de los imanes colocados en la base del carro4tren# conocida como tecnología 56 73 T2 .( 8 q ue es propia
de los
trenes urbanos de pasaeros de media4alta velocidad! &e basa en la repulsión entre dos imanes cuyo vector campo magnético es igual y opuesto!
Estabiliación
Esta componente evita que el ve$ículo se desvíe de la pista o guía! "ara el caso del proyecto se $a colocado guías de vidrio con el )n de visualizar el efecto de levitación a la vez que eliminan al m%'imo la fricción!
Diseño del sise!" de le#i"$i%&' En este dise9o el tren levita a : cm! del riel# no necesita ruedas para comenzar su movimiento o
detenerse# pero es inestable!
7ada la gran cercanía entre el tren y los rieles# si por
alguna
vibración disminuye la distancia de separación entre el riel y el tren# la atracción crece# $aciendo posible# si no se regula esto muy r%pidamente# que el tren toque la vía! Es por esto que la construcción de los rieles debe ser muy precisa! 7ise9o del electroim%n,
F m = I · B · L · sen θ
OTROS CAMPOS DE APLICACIÓN La levitación por electromagnetismo tiene un %rea de aplicación que comprende un campo muy amplio# dic$as aplicaciones tiene uso en %reas como, la construcción# minería# mec%nica# física# medicina# la
industria farmacéutica#
la industria ferroviaria y automotriz
entre otras! En el %rea de la medicina# la cirugía se $a visto beneficiada con muc$as
aplicaciones
actualmente se puede
como
por
utilizar
eemplo#
en
los
$ospitales
un electroim%n para e'traer una
esquirla de un oo#
asimismo tiene aplicaciones dentro de la
medicina cardiovascular!
VENTAJAS ( DESVENTA JAS E'isten tanto ventaas como desventaas como en
cualquier
tecnología# lo cual $ace de los trenes de levitación un transporte innovador y eficaz; sin embargo# a pesar de las ventaas# en países en desarrollo no se $a logrado aprovec$ar el potencial de esta tecnología# esencialmente por no contar con
recursos para
desarrollarla!
VENTAJAS
.lta velocidad la cual puede llegar $asta <=+>m?$!
El nivel de ruido es bao# reduciendo así la contaminación auditiva!
El costo de mantenimiento reduce gracias a la falta de fricción de las piezas!
&e reduce la contaminación al no utilizar motores de combustión!
DESVENTAJAS
El alto costo de la infraestructura!
El alto consumo energético!
CONCLUSIONES
•
La levitación magnética es una tecnología que si bien no $a
sido muy e'plotada# tiene un amplio campo de acción que requiere ser investigado y desarrollado conuntamente con el concepto de superconductividad# estos estudios podrían ser un gran aporte a la ciencia y a la $umanidad por su gran trascendencia en la tecnología!
•
La levitación magnética usada en los sistemas de propulsión# genera varias ventaas con respecto a los sistemas de transporte actuales# como es comodidad# velocidad# economía y menos contaminación del medio .mbiente!
•
&u tecnología est% siendo analizada para alcanzar velocidades nunca antes logradas# y así permitir viaes a mundos desconocidos en cantidades reducidas de tiempo!
•
La estabilización es uno de los puntos m%s necesarios de ser controlado# para certi)car el la buena marc$a del sistema por el recorrido de la pista!
•
Los trenes de levitación magnética son un gran avance tecnológico que permitir% en un futuro no muy leano conectarnos con ciudades que se encuentren a grandes distancias en tiempos muy cortos implementando# usando tecnología limpia que no contamina el medio ambiente!
•
(omo los trenes magnéticos no tocan los rieles estos no tienen vibraciones
molestosas
y
el
ruido
es
eliminado
considerablemente!
RECOMENDACIONES •
La investigación de nuevos materiales para usarlos como
superconductores y dise9o de nuevos sistemas de levitación magnética que sean menos costosos!
•
(onstruir sistemas de rieles en zonas monta9osas que sean muy
seguras
y
con
una
mínima
probabilidad
de
descarrilamiento! .unque su precio de construcción es muy alto
los
costos
de
consumo
energéticos
serian
considerablemente bao comparado con los de un ferrocarril ordinario ya que la electricidad es m%s barata!
REFERENCIAS [:]@@@!) sicanet!com!ar?)sica?el ectr odi namica?ap+ABelectr om agnetismo!p$p [C] $ttp,??es!@i>ipedia!org?@i>i?EfectoBMeissner [D] $ttp,??@@@!buenastareas!com?ensayos?Levitacion4 Magneti ca?<DDC!$tml [F] $ttp,??revistadigitalavalon! es?GpH:A+ [=] @@@!tue'perto!com?tag?levitacion4magnetica? [<]$ttp,??@@@!udistrital!edu!co?comunidad?grupos?maglev?:: !$tm [I]$ttp,??@@@!)sicanet!com!ar?)sica?electrodinamica?ap+ABel ectromagnetismo!p$p []$ttp,??es!@i>ipedia!org?@i>i?TrenBdeBlevitaci J(DJ/DnBmagnJ(DJ.Atica [A]$ttp,??members!fortunecity!com?$ectorFC?LEK5T.(5!$tml :+ .plicaciones de la física moderna en la vida cotidiana N D)"* Do)"
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