Electricidad

Ley de faraday.

Faraday descubrió que cuando un conductor es atravesado por un flujo magnético variable, se genera en él una fuerza electromotriz inducida que da lugar a una corriente eléctrica.
El sistema que generaba la corriente (el imán en nuestra experiencia) se llama inductor y el circuito donde se crea la corriente, inducido (la bobina en nuestro caso).
Este fenómenode inducción electromagnética se rige por dos leyes, una de tipo cuantitativo conocida con el nombre de ley de Faraday y otra de tipo cualitativo o ley de Lenz.
El sentido de la fuerza electromotriz inducida es tal, que la corriente que crea tiende mediante sus acciones electromagnéticas, a oponerse a la causa que la produce.
La intensidad de la corriente inducida es mayor cuanto más rápidamente cambie el númerode líneas de fuerza que atraviesan el circuito. (En nuestro caso cuanto mayor es la velocidad del imán o de la bobina, mayor es la intensidad de la corriente que se crea en esta última) Este hecho experimental está reflejado en la ley que se enuncia: La fuerza electromotriz e inducida en un circuito es directamente proporcional a la velocidad con que cambia el flujo que atraviesa el circuito.La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:2


Donde  es el campo eléctrico,  es el elemento infinitesimal del contorno C,  es la densidad de campomagnéticoy S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de  están dadas por la regla de la mano derecha.
Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.





Problemas, Ley de Faraday.





















Ley de Lenz.La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por lacorriente original.

La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llamaasí en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético.
Formulas.
La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético seopone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:


donde:
 = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
 = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
 = Superficie definida por el conductor.
 = Ángulo que forman el vector  perpendicular a lasuperficie definida por el conductor y la dirección del campo.
Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:


A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:

En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor:

Donde ℰ es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación...