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Transcript
Universidad Nacional de Colombia
Fundamentos de electricidad y magnetismo
Jeison Andrey Sánchez Parra – 274026
Tarea #3
1. ¿Qué es un Amperio?
R//
Un amperio se puede interpretar como cierta corriente que se mantiene en dos conductores
rectos y paralelos de longitud infinita y diámetro despreciable, situados en el vacío con una
separación de aproximadamente un metro, la fuerza que se produce entre los conductores será
aproximadamente igual a 2 x 10-7 newton por metro de longitud.
2. ¿Cuántos electrones necesita tener un Amperio?
R//
Para producir una corriente de 1 A se necesita 1 C/s, entonces se tiene que:
1C= 6.242 X 10^18 electrones
1 C/s= (6.242 X 10^18 electrones)/1s
Como las unidades de tiempo no afectan la magnitud total, se deduce que se requiere
aproximadamente 6.242 X 10^18 electrones para tener un amperio
3. ¿Qué es un Tesla y un Gauss?
R//
Un Tesla y un Gauss son unidades similares en cuanto a lo que se mide que es la densidad de
flujo magnético, se representa con las letras mayúsculas T y G respectivamente, un tesla es la
unidad de inducción magnética (o densidad de flujo magnético) del Sistema Internacional de
Unidades (SI). Se define como una inducción magnética uniforme que, repartida normalmente
sobre una superficie de un metro cuadrado, produce a través de esta superficie un flujo magnético
total de un weber. Fue nombrada así en 1960 en honor al físico e inventor Nikola Tesla.
Un Tesla también se define como la inducción de un campo magnético que ejerce una fuerza de 1
N (newton) sobre una carga de 1 C (culombio) que se mueve a velocidad de 1 m/s dentro del
campo y perpendicularmente a las líneas de inducción magnética.
Un Gauss es la diezmilésima parte de un Tesla, expresado numéricamente seria: 1𝑇 = 10 000 𝐺
4. ¿Qué es un dispositivo denominado inductor? Defina sus características.
R//
Un inductor (bobina o filtro), es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al
fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.
Un inductor está constituido normalmente por una bobina de conductor, típicamente alambre o
hilo de cobre esmaltado. Existen inductores con núcleo de aire o con núcleo hecho de material
ferroso (por ejemplo, acero magnético), para incrementar su capacidad de magnetismo.
Los inductores pueden también estar construidos en circuitos integrados, usando el mismo
proceso utilizado para realizar microprocesadores. En estos casos se usa, comúnmente, el
aluminio como material conductor. Sin embargo, es raro que se construyan inductores dentro de
los circuitos integrados; es mucho más práctico usar un circuito llamado "girador" que, mediante
un amplificador operacional, hace que un condensador se comporte como si fuese un inductor.
Un inductor tiene las siguientes partes:
 Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.





Devanado inductor: Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al
ser recorrido por la corriente eléctrica.
Expansión polar: Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al
entrehierro.
Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de
devanados y destinado a mejorar la conmutación. Suelen emplearse en las máquinas de
mediana y gran potencia.
Culata: Es una pieza de sustancia ferro magnética, no rodeada por devanados, y destinada
a unir los polos de la máquina.
Cabeza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el entrehierro,
incluyendo el núcleo y la expansión polar.
5. Calcule el campo magnético producido por una corriente de 1A que corre por un
alambre recto de un milímetro. Dé la respuesta en Tesla y en Gauss.
R//
Según la ley de Ampere se tiene que 𝐵 = 𝜇0
𝐴
],
𝑚
por lo tanto 𝐵 = 4𝜋 ∙ 10−7 ∙
1
2𝜋 ∙ 0.001
𝐼
, mediante
2𝜋𝑟
−4
= 2 ∙ 10
el análisis dimensional [𝑇] = [
𝑇∙𝑚
𝐴
∙
𝑇, por lo tanto su valor en Gauss es 𝐵 = 2𝐺
6. ¿Cuál es la intensidad del campo geomagnético, en Teslas y Gauss?
R//
La intensidad del campo geomagnético terrestre es de 0.35G lo que equivale a 3.5 𝜇T
7. Calcule el campo magnético en el interior de una bobina. Considere: El cilindro de la
bobina de 10cm de longitud y 4cm de diámetro, con 1000 espiras y otro con 10000
espiras y I = 100A.
R//
Para este caso empleamos la siguiente formula:
𝐵=
𝜇𝑁𝐼
𝐿
B= ((4𝜋x10-7) (100) (0, 1))/ (0.1) = 1.26x10-4T=1.26G
B= ((4𝜋x10-7) (1000) (0, 1))/ (0.1) = 0.013T=126 G