Resultats d'aprenentatge

En finalitzar aquesta unitat l'alumne:

1. Reconeixerà els principis bàsics de l’electromagnetisme, que descriuen les interaccions entre camps magnètics i conductors elèctrics, i relacionarà l’experiència de Faraday amb el principi de funcionament dels generadors elèctrics.

• Reconeixerà les característiques dels imants i dels camps magnètics que originen.
• Reconeixerà els camps magnètics creats per conductors recorreguts per corrents elèctrics.
• Farà càlculs bàsics de circuits magnètics, utilitzant les magnituds adequades i les seves unitats.
• Descriurà l’experiència d’Oersted.
• Reconeixerà l’acció d’un camp magnètic sobre corrents elèctrics i la relacionarà amb el principi de funcionament dels motors.
• Descriurà l’experiència de Faraday.
• Relacionarà la llei d’inducció de Faraday amb la producció i utilització de l’energia elèctrica.
• Reconeixerà el fenomen de l’autoinducció.
• Farà les tasques que cal fer individualment amb autosuficiència i seguretat.

Mapa conceptual

Per veure el mapa conceptual ampliat descarregueu i descomprimiu el fitxer següent:

Material didàctic

• Conceptes generals de l'electromagnetisme
• Lleis i experiments de l'electromagnetisme

Material imprimible

Resum

El magnetisme és una propietat d'alguns materials que consisteix a atreure el ferro i alguns altres metalls. Els materials que la presenten s'anomenen imants. Les seves propietats bàsiques són:

• Presència de pols (nord i sud)
• Impossibilitat de separació de pols
• Forces d'atracció i repulsió entre pols segons el signe

Entre els pols d'un imant, tant per l'interior del material com per l'exterior, apareix un camp magnètic, modelable en línies que anirien del pol nord al pol sud. Les línies es concentren més quan som a prop d'un pol (camp més intens) i es dispersen quan som lluny.

Es pot generar un camp magnètic mitjançant:

• Un corrent elèctric circulant per un conductor rectilini: camp magnètic circular al voltant del conductor
• Un corrent elèctric circulant per un conductor solenoïdal: camp magnètic rectilini a l'interior del solenoide

Les magnituds i unitats de mesura associades amb els camps magnètics són:

• Inducció magnètica: quantitat de línies de camp que passa per una unitat de superfície perpendicular. Es mesura en tesles (T)
• Flux magnètic: quantitat de línies de camp que passa per una superfície arbitrària. Es mesura en webers (Wb)
• Intensitat de camp magnètic: quantitat de camp generable amb un corrent elèctric
• Reluctància: expressa la facilitat o dificultat que troben les línies de camp magnètic per travessar un material
• Permeabilitat magnètica: capacitat d'un material d'augmentar les propietats magnètiques d'una bobina.

Un circuit magnètic és un sistema que canalitza les línies de camp en un camí tancat, fet amb materials ferromagnètics, que tenen una permeabilitat molt alta.

L'electricitat i el magnetisme estan íntimament lligats:

• Un imant s'orienta amb les línies del camp magnètic creat per una espira de corrent (experiment d'Oersted)
• Un imant en moviment (flux magnètic variable) a prop d'un conductor elèctric hi genera un corrent (primera experiència de Faraday)
• Un corrent elèctric variable genera un flux magnètic (segona experiència de Faraday)

En un circuit elèctric tancat que estigui immers en un camp magnètic s’indueix una f.e.m. Segons la llei de Faraday, la tensió induïda és proporcional a la velocitat de variació del flux magnètic.

El camp magnètic induït per un corrent elèctric, al seu torn, indueix un corrent al mateix conductor, però de signe contrari, segons la llei de Lenz. Aquest corrent s'anomena corrent de Foucault.

Més informació