Guía de temas selectos de física segundo parcial

Guía de temas selectos de física segundo parcial
Ley de inducción de Faraday: la fem (fuerza electromotriz) inducida en un circuito
formado por un conductor a una bobina es directamente proporcional al número de
líneas de fuerza magnética cortadas en un segundo. En otras palabras la fem
inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia
el flujo magnético que envolver, de acuerdo a experimentos de Faraday:
1. Las corrientes inducidas son aquellas producidas cuando se mueve un
conductor en sentido transversal a la línea de flujo del campo magnético.
2. La inducción electromagnética es un fenómeno que da origen a la
producción de una fem y de una corriente eléctrica inducida como resultado
de la variación de flujo magnético relativo entre un conductor y un campo
magnético.
Cuando el polo norte de un imán penetra en la bobina de una aguja el
galvanómetro se desvía hacia la derecha del lector, cuando el polo norte se
aleja de la aguja se mueve a la izquierda lo cual indica que el sentido cambio:
Fórmulas:
𝐸=−
∅𝑓−∅𝑖
𝑡
𝐸 = −𝑁
∅𝑓−∅𝑖
𝑡
∈= 𝐵𝐿𝑉
∈= fem (fuerza electromotriz)V
flujo magnético final (Wb)weber
∅𝑖 = flujo magnético inicial (wb) weber
N= número de vueltas, espiras
∅𝑓 =
t= tiempo (s)
B= inducción magnética (T) tesla
L= longitud (m) V= velocidad
(m/s)
Ley de Lenz: siempre que se induce una fem la corriente inducida tiene un sentido
tal que tiende a oponerse a la causa que produce.
Circuitos de corriente alterna: gráfica corriente alterna:
Gráfica corriente directa:
Gráfica de un circuito resistivo: la corriente y el voltaje están en fase, la corriente y
el voltaje comienzan en el mismo instante, y sus voltajes máximos y cero, ocurren
en el mismo instante.
Gráfica de un circuito inductivo: en este circuito la corriente y el voltaje tienen un
desfase la corriente se retrasa respecto al voltaje 90°.
Gráfica de un circuito capacitivo: la corriente y el voltaje tienen un desfasamiento
de 90° la corriente se adelanta 90° respecto del voltaje
Reactancia inductiva: es la capacidad que tiene un inductor para reducir la
corriente en un circuito de corriente alterna:
𝑋𝑙 = 2𝜋𝐹𝑙
𝑉
I=𝑋
𝑙
Xl = reactancia inductiva (ohm) f= frecuencia (Hz) Herzt c/s
L= inductancia (H)
henrios I= intensidad de corriente (A) amperes V= voltaje
Reactancia capacitiva: es la propiedad que tiene un capacitor para reducir la
corriente en un circuito de corriente alterna:
1
𝑋𝑐 = 2𝜋𝑓𝑐
𝑋𝑐 = reactancia capacitiva (ohm)
C=capacitancia (f) faradios
f= frecuencia (Hz) herzt c/s
Circuito RL de CA: este circuito está formado por una resistencia y un inductor
conectados en serie a una fuente de voltaje de CA.
Circuito RC de CA: este circuito está formado por una resistencia y un capacitor
conectados en serie a una fuente de voltaje de CA.
Corriente RLC: este circuito está formado por una resistencia, un inductor y un
capacitor conectados en serie a una fuente de voltaje de CA.
Impedancia: es la oposición total a la corriente eléctrica producida por la
resistencia R, la reactancia inductiva X y la reactancia
capacitiva:
𝑧 = √𝑅 2 + (𝑋𝐿 − 𝑋𝑐 )2
X= 𝑋𝑙 − 𝑋𝑐
Z= impedancia
X= reactancia
𝑋𝑙 = reactancia inductiva
Xc =
reactancia capacitiva
Reactancia X: es la diferencia entre la reactancia inductiva y capacitiva.
x
Ángulo de fase: Tan θ = R
Factor de potencia: cos θ =
R
Intensidad de corriente: I =
V
Z
z
Potencial: es igual al voltaje medio cuadrático multiplicado por la corriente media
cuadrática y por el ángulo de retrajo entre ellos.
𝑃(𝑟𝑒𝑎𝑙) = 𝑉𝐼 𝑐𝑜𝑠𝜃
𝑃(𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙) =
𝑃(𝑟𝑒𝑎𝑙)
𝐶𝑜𝑠 𝜃