FUERZA SOBRE MATERIALES MAGNETICOS

Antonio Franco Cristian Camilo Carbono Benitez

2016

¿Para que es útil la fuerza sobre los materiales?

• La fuerza es útil en sistemas electromecánicos , electroimanes ,relevadores , maquinas giratorias y suspensión magnética .

• Nuestro interés es determinar la fuerza que un campo magnético ejerce sobre una pieza de material situado en el campo.

Ejemplo 1 (ELECTROIMAN) • la bobina tiene N vueltas y porta una

corriente I .• si se ignora el efecto de borde el

campo magnetico en el entrehierro,es el mismo que en el hierro ( B1n - B2n).

• para hallar la fuerza se calcula el cambio que resultaria de la energia totas si ambas piezas del circuito magnetico estuvieran separadas por un desplazamiento diferencialdl el trabajo requerido para efectuar.

• dl el trabajo requerido para efectuar.

ECUACIONES• tal desplazamiento es igual al

cambio en la energia almacenada en el entrehierro ( suponiendo una corriente constAnte ) es decir.

• donde S es el area de la seccion transversal del entrehierro. el dos entrehierros y el signo negativo indica ue la fuerza actua para reducir el entrehierro o que se trata de una fuerza de atraccion.. asi

• cabe señalar que en este casi se ejerce sobre la pieza inferior. no sobre la pieza superior portadora de corriente que da origen al campo. la fuerza de traccion a travez de un entrehierro simple puede obtenerse de la ecuacion 8.75

Esta ecuación se puede utilizar para calcular la fuerza en muchos tipos de dispositivos :• Relevadores• Maquinas giratorias.• Suspension magnética

ECUACION DE LA PRESION DE TRACCION• La presión de tracción en (N/m”2 ) en una superficie magnetizada es

Equivalente a la densidad de energía Wm en el entrehierro

EJERCICIO 1 • El nucleo toroidad que se presenta en la siguiente figura tiene p0= 10

cm y sección transversal circular con a=1cm . si el nucleo es de acero (µ=1000µ0) y cuenta con una bobina con 200 vueltas . Calcule el monto de corriente que un flujo de 0.5 mWB producirá en el nucleo.

EJERCICIO 2• EJEMPLO 2 : En el circuito magnético que aparece en la figura ,

calcule la corriente que una densidad de flujo magnético de 1.5 Wb/m”2 en el entrehierro producirá en la bobina, poniendo que µ = 50µ y que todas las ramascomparten una misma área de sección transversal de 10 cm”2