1)EXPLIQUE LAS LEYES DE LENZ Y FARADAY. La Ley de Faraday está basada en los experimentos que hizo Michael Faraday en 1831 y establece que el voltaje (FEM, Fuerza Electromotriz Inducida) inducido en una bobina es directamente proporcional a la rapidez de cambio del flujo magnético por unidad de tiempo en una superficie cualquiera con el circuito como borde:
Donde es la FEM inducida, N es el número de vueltas de la bobina, y es la variación del flujo magnético en un tiempo . Cuando el flujo magnético se da en webers y el tiempo en segundos, la fuerza electromotriz inducida resulta en volts. Un volt es igual a un weber-vuelta por segundo. El signo negativo se debe a que el voltaje inducido tiene un sentido tal que establece una corriente que se opone al cambio de flujo magnético. El cambio del número de líneas magnéticas que pasan por un circuito induce una corriente en él, si el circuito está cerrado, pero el cambio siempre induce una fuerza electromotriz, esté o no el circuito cerrado. El flujo magnético se define como el producto entre el campo magnético y el área que éste encierra:
Razonando estas expresiones, es fácil darse cuenta de que si se produce un cambio tanto en el campo magnético como en el área que atraviesa, se inducirá una fuerza electromotriz. En esta experiencia lo que se variará será el campo magnético. La Ley de Lenz explica que siempre que se induce una corriente, su campo magnético se opone al cambio de flujo. Esto se ve claramente en el momento de realizar la experiencia. Esta ley podría II haberse predicho a partir de principio de la conservación de la energía. Cuando se mueve un imán hacia una bobina, induciéndose así una corriente en el enrollamiento, la corriente inducida calienta el alambre. Para proporcionar la energía necesaria para ello, se tiene que hacer trabajo venciendo una fuerza que se opone. Si la fuerza no se opusiera al movimiento, se estaría creando energía; por lo tanto, el campo magnético de la corriente inducida tiene que oponerse al cambio.
2) ¿QUÉ ES UN DIAGRAMA FASORIAL? Para el estudio de circuitos de corriente alterna en régimen estacionario sinusoidal se recurre a las FASORES que representan las tensiones y corrientes en los circuitos eléctricos. Estos fasores se representan en lo q ue se denomina diagrama fasorial. Los diagramas fasoriales se van construyendo teniendo en cuenta los distintos elementos que componen el circuito. Teniendo en cuenta que la tensión en una resistencia está en fase con su corriente, que la corriente en una autoinducción ideal está atrasada 90 grados respecto a su tensión, y que la corriente en un condensador está adelantada 90 grados respecto a su tensión, los diagramas fasoriales correspondientes serán los representados en la figura:
En el caso de circuitos serie compuestos por dos elementos pasivos, la corriente será común a ambos elementos, y la tensión del generador será la suma de la tensión de los elementos pasivos, como se puede ver en la siguiente figura:
Para los circuitos paralelo compuestos por dos elementos pasivos, ahora será la tensión común a ambos elementos, y la corriente que aporta el generador será la suma de la corriente de cada uno de los elementos pasivos (véase la siguiente figura).
De igual manera se obtienen los diagramas fasoriales compuestos por más elementos. Se representa a continuación continuación los correspondientes correspondientes a diversos circuitos RLC.
3) ¿Qué elementos en un circuito eléctrico introducen desfasamiento en ondas sinusoidales? Tanto los capacitores como los inductores introducen un desfasaje en cuanto a su voltaje e intensidad. intensidad.
4) ¿De qué manera se mide el desfasaje entre dos señales haciendo haciendo uso de un osciloscopio? Componemos dos MAS (movimiento armónico simple) de direcciones perpendiculares y de la misma frecuencia angular , desfasados . Supondremos que ambas señales tienen la misma amplitud A. x=A·sen x=A·sen ( ·t) y=A·sen y=A·sen ( ·t+ ·t+ ) La trayectoria como podemos comprobar es una elipse. La medida de la intersección de la elipse con los ejes X e Y nos permite medir el desfase , entre dos señales x señales x e e y y..
1. Intersección con el eje Y Cuando x =0, =0, entonces ·t=0 ·t=0 , ó . y0=A·sen =A·sen y0=A·sen =A·sen ( + ) =-A·sen =-A·sen Si medimos en la parte positiva del eje Y, tendremos que sen = y0 /A En la pantalla del "osciloscopio" el eje X y el eje Y está dividido en 20 partes, cada división es una unidad. Ejemplo: en la figura, A=10, e y 0 0=5, = =/6 5, el desfase =30º, o mejor = 2. Intersección con el eje X Cuando y =0, =0, entonces ·t=- , ó - . x0=-A·sen =-A·sen x0=A·sen =A·sen ( - ) =A·sen =A·sen Ejemplo: en la figura, A=10, e x 0 0=5, = =/6 5, el desfase =30º, o mejor = 3. Intersección con x=A x =A el borde derecho de la l a pantalla del "osciloscopio" A=A·sen A=A·sen ( ·t ) por lo que ·t= ·t= / 2 y1=A·sen =A·sen ( /2+ ) =A·cos =A·cos Ejemplo: en la figura A=10 y y 1=8.75, el desfase = 30º, o mejor = =/6 Podemos comprobar que se obtiene la misma trayectoria con el desfase 30º y 330º y también con 150º y 210º. Pero podemos distinguir el desfase 30º de 150º, por la orientación de los ejes de la elipse.
