Electromagnetismo

ELECTROMAGNETISMO
Experiencias de FARADAY. Fuerza electromotriz de movimiento. Ley de inducción de FARADAY.
Ley de LENZ. Corrientes de FOUCAULT. Aplicaciones de la Ley de FARADAY. Generadores de
fuerza electromotriz. Inducción mutua. Autoinducción. Energía almacenada en un inductor.
Circuitos con inductancia y capacidad. Analogía mecánica.

Experiencias de FARADAY
Para algunas

leyesfísicas es difícil encontrar experimentos que conduzcan de una manera

directa y convincente a la formulación de la ley. La ley de inducción electromagnética de Faraday,
que es una de las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo, es diferente en cuanto a que
hay un buen numero de experimentos sencillos de los cuales puede deducirse directamente.
Fueron llevados a cabo por Michael Faraday enInglaterra en 1831 y por Joseph Henry en los
Estados Unidos aproximadamente en la misma época.
Como la corriente eléctrica continua que circula por un alambre produce un campo magnético
alrededor del mismo, inicialmente Faraday pensó que un campo estacionario podía producir una
corriente, Faraday utilizo un montaje como se ve en el grafico
En este montaje la corriente que pasa por la
bobinaproduce un campo magnético que se
concentra en el anillo de hierro, mientas que
la bobina de la derecha esta conectada a un
galvanómetro. Cuando el campo magnético generado por la bobina izquierda esa estacionario no
aparecía corriente inducida en la bobina derecha. Sin embargo aparecía una corriente
momentánea en el instante en que se cerraba el interruptor

S

de la bobina izquierda,cuando se

abría de nuevo volvía a observarse una corriente inducida momentáneamente en la bobina
derecha y esta tenia sentido contrario a la primera. Por lo tanto únicamente existía corriente
inducida cuando el campo magnético producido por la bobina estaba cambiado.
La figura de la derecha muestra una bobina
conectada a un galvanómetro , si introducimos
un imán recto en la bobina con supolo norte
hacia la bobina ocurre que mientras el iman
este en movimiento el galvanómetro se desvía,
poniendo en manifiesto que esta pasado una
corriente por la bobina . Si el imán se mueve
alejándose de la bobina el galvanómetro se
desvía nuevamente pero en sentido contrario,
lo que quiere decir que la corriente en la
bobina ahora esta en sentido contrario

UNLP – Fac. de Bellas Artes –Diseño Industrial

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Con varios experimentos de este tipo se demuestra que lo que importa es el movimiento relativo
del imán y la bobina. La corriente que aparece en este experimento se llama corriente inducida y
se dice que es producida por una fuerza electromotriz inducida.
Otro experimento de este tipo es el que vemos en la siguiente figura

Las bobinas se colocan en reposo unacon
respecto a la otra, cuando se cierra el
interruptor

S , produciendo una corriente

constante en la bobina de la derecha, el
galvanómetro se desvía
momentáneamente, cuando se abre el
interruptor, nuevamente el galvanómetro
se desvía. Los experimentos demuestran
habrá una fem inducida en la bobina de la izquierda siempre que cambia la corriente de la bobina
de la derecha. Loimportante es la rapidez con la cual cambia la corriente y no la magnitud de la
misma.

Ley de inducción de FARADAY

Faraday tuvo la intuición de darse cuenta que el cambio en el flujo ,

ΦB ,

de inducción

magnética para la bobina de la izquierda y en los otros experimentos realizados era el factor
común importante. Este flujo puede ser producido por un imán recto o por una espira decorriente.
La ley de la inducción de Faraday dice que la fuerza electromotriz inducida,

ε

, en un circuito

es igual al valor negativo de la rapidez con la cual está cambiando el flujo que atraviesa el circuito.
La ecuación que define la ley de inducción de Faraday la podemos expresar como:

ε =−

dΦ B
dt

El signo menos es una indicación del sentido de la fem inducida. Si la bobina...