Campo eléctrico y campo magnético

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Relación entre el campo eléctrico y el campo magnético

Para poder encontrar la relación entre ambos campos, primero vamos a definir qué es cada concepto:

Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (flujo eléctrico). Por tanto, es una región del espacio que se ha visto modificada por la presencia de una carga eléctrica Cualquier carga situada en dicha región experimenta una fuerza eléctrica que decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo. El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa. Los campos eléctricos pueden ser consecuencia de la presencia de cargas eléctricas, o bien de campos magnéticos variables.

Un campo magnético es un campo de fuerza que describe como se distribuye en el espacio las fuerzas magnéticas. Las fuentes de un campo magnético puede darse por un imán, una carga en movimiento o una corriente eléctrica (muchas cargas en movimiento). Siempre que exista alguno de estos elementos, habrá un campo magnético a su alrededor, es decir, un campo de fuerzas magnéticas. Los campos magnéticos son dipolares (poseen un polo Norte y un polo Sur). Las líneas de campo magnéticos son cerradas (salen del polo norte y llegan al polo sur). Fuera de este campo magnético no se producen los efectos del magnetismo.

Una vez explicado el concepto de campo eléctrico y campo magnético, hemos podido observar que ambos guardan una estrecha relación y en numerosas ocasiones vamos a encontrarnos estos campos juntos y es lo que se conoce como campo electromagnético. Este campo se produce por el movimiento de cargas eléctricas. Es decir que si sometemos una carga eléctrica (positiva o negativa) a una velocidad (se produce un movimiento), se nos va a generar un campo eléctrico y un campo magnético.

Fuerza electromotriz

La fuerza electromotriz (f.e.m), se define como la energía proveniente de cualquier fuente que suministre una corriente eléctrica. Para ello es necesario una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.

La f.e.m fue descubierta por Faraday y explica que cuando hay una variación en el flujo magnético (líneas de campo magnético que atraviesan una superficie conductora), sea crea una fuerza electromotriz, que es directamente proporcional a la variación de dicho flujo. Por tanto si movemos un material conductor (bobina), en el seno de un campo magnético, entonces se inducirá una f.e.m. El valor de esta fuerza depende de la velocidad a la que el conductor se mueva, la longitud de este y de la intensidad del campo magnético. Además, Lenz formuló que el campo magnético producidos en el conductor se opone a la corriente originada por dicho fenómeno.

Fuerza contraelectromotriz

Es la tensión generada durante el movimiento de una máquina rotativa (generador o motor). Es decir, cuando circula corriente por el bobinado del rotor (inducido), gracias al paso de la corriente y a la acción del campo magnético (producido por la bobina), el motor comienza a funcionar. La interacción entre la corriente que aplicamos en los conductores de los devanados del inducido (rotor) y el campo magnético originado en el inductor (estator), genera el movimiento esperado en un motor eléctrico (f.e,m). Sin embargo, como ya vimos en la ley de Lenz, cuando se genera una f.e.m, esta tiende a oponerse a la tensión aplicada al motor. Esta f.e.m generada por los devanados del motor, generan una resistencia eléctrica, que se conoce como contraelectromotriz (f.c.e.m), que es proporcional a la velocidad de giro y al flujo magnético que atrviesa en su giro.