ensayo

LEY DE INDUCCIÓN
DE FARADAY

Universidad Carlos III de Madrid- Figuras del Tipler

INDICE
INTRODUCCIÓN
12.1 Ley de inducción de Faraday - Lenz.
12.2 Origen de la f.e.m inducida por movimiento y variación
temporal de B
12.3 Coeficientes de inducción:
autoinductancia e inductancia mutua.
12.4 Energía magnética
CONCLUSIONES

ECUACIONES DE LOS CAMPOS INTRODUCCIÓN
ESTACIONARIOSVARIABLES EN EL TIEMPO

ELECTROSTÁTICA:
r r q
E ⋅ dS =
∫∫
S

ε0

r r
E ⋅ dl = 0
∫

MAGNETOSTÁTICA:

r r
B ⋅ dS = 0
∫∫
S

∫

C

r r
r r
B ⋅ dl = μ 0 ∫∫ J ⋅ dS = μ 0 I
S

ELECTRODINÁMICA:

∫∫

S

r r q
E ⋅ dS =

ε0

?
Ley de Faraday

r r
B ⋅ dS = 0
∫∫
S

?
Ley de Ampère--Maxwell

(forma integral)

¿ Qué ecuaciones describen los campos variables enel tiempo ?

Animaciones de la ley de inducción electromagnética
Ley de Lenz:
Lenz:
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/lenzlaw/index.html
Movimiento de una varilla en un campo magnético:
magné
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/grundwissen/09uvw1/uvw1.htm
http://leifi.physik.unihttp://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/heimversuche/09emotor/emotor.htmhttp://leifi.physik.uniGenerador de corriente alterna:
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/ac.html
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/versuche/09e_motor/e_motor.htm
http://leifi.physik.uniGenerador de corriente directa:
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/generator/dc.html
Detector de metales:
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/detector/index.htmlTransformador:
http://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/faraday/index.html
Campos magnéticos giratorios:
magné
http://valery.bruniaux.chez-alice.fr/ChampsTournants/ChampTournant.htm
http://valery.bruniaux.chezFuerzas entre corrientes
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/versuche/09par_leit/par_leit.htm
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/ web_ph10/ versuche/09par_leit/
Fuerza de Lorentzhttp://www.walter-fendt.de/ph14d/lorentzkraft.htm
http://www.walter-fendt.de/ph14d/lorentzkraft.htm

I. LEY DE INDUCCIÓN DE FARADAY-LENZ
Descripción actual de los experimentos de Faraday (1831):

Al abrir o cerrar interruptor , desplazar una bobina respecto de la otra,
variar la intensidad de la corriente … aparece una corriente!!
Existen fenómenos eléctricos ÚNICAMENTE cuando algo
estávariando: Aparece Corriente => Existe una FUERZA
ELECTROMOTRIZ INDUCIDA : ε ind

LEY DE INDUCCIÓN DE FARADAY-LENZ
• Siempre que varía el flujo magnético que atraviesa un circuito se induce
en él una f.e.m.
• El valor de la f.e.m. inducida es proporcional a la velocidad de variación
del flujo magnético.
•El sentido de la f.e.m. inducida es tal que origina una corriente que se
opone a loscambios de flujo que produce dicha f.e.m.

dφ m
d
=−
dt
dt
r
F r
=
⋅ dl
cq

ε ind = −
ε ind

∫

∫∫

s

r r
B ⋅ dS
S
C

ε ind = fuerza electromotriz inducida en el circuito cerrado C
φm = flujo magnético que atraviesa el circuito C .
S = cualquier sup erficie cuyo contorno sea C .

CONVENIO DE SIGNOS

El signo menos indica el sentido de la corriente y f.e.m.
inducidassegún el criterio:
La f.e.m. es positiva si crea una corriente relacionada con el
campo B mediante la regla de la mano derecha.

r
B

r
Bind

LEY DE LENZ
La f.e.m. inducida SE OPONE a la variación que la ha producido:

Criterio de signos:

dφ m
> 0 ⇔ ε ind < 0
dt
r
r
⇒ Binducido ( B2 ) es

r
contrario al existente B1
Ley de Lenz:
Al acercar el polo Norte
Se INDUCE unacara NORTE en la espira
que lo REPELE.

II- DIFERENTES FORMAS DE INDUCIR UNA f.e.m.

dφ m
d
εind = −
=−
dt
dt
r
dS

•1- VARIACIÓN de

•2- VARIACIÓN de

•3- VARIACIÓN de

s

(f.e.m. por movimiento)

r
B
r r
dS y B

∫∫

r r
B ⋅ dS

( f.e.m. por B variable)

(f.e.m. por movimiento y por B variable)

1- f.e.m. por movimiento:

1-a Movimiento de traslación en B...