Fenomenos de induccion

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LABORATORIO DE FISICA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

FENÓMENOS DE INDUCCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA

INTRODUCCIÓN

La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo del electromagnetismo. Maxwell consiguió reunir en unasola teoría los conocimientos básicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teoría electromagnética predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la existencia de ondas electromagnéticas. Hertz comprobó su existencia e inició para la humanidad la era de las telecomunicaciones.

El descubrimiento, debido a Oersted, de que una corriente eléctrica produce un campo magnético estimuló laimaginación de los físicos de la época y multiplicó el número de experimentos en busca de relaciones nuevas entre la electricidad y el magnetismo. En ese ambiente científico pronto surgiría la idea inversa de producir corrientes eléctricas mediante campos magnéticos. Algunos físicos famosos y otros menos conocidos estuvieron cerca de demostrar experimentalmente que también la naturaleza apostabapor tan atractiva idea. Pero fue Faraday el primero en precisar en qué condiciones podía ser observado semejante fenómeno.

En el presente laboratorio se quiere estudiar estos descubrimientos realizados durante décadas y que hoy son utilizados en la vida práctica.

OBJETIVOS

• Analizar experimentalmente las leyes de Faraday y Lenz.

• Observar la influencia de éstas leyes alaplicarlas en dispositivos electromagnéticos.

• Determinar el comportamiento de los materiales dependiendo de su estructura cristalográfica en un campo magnético.

FUNDAMENTO TEORICO

El físico experimental Michael Faraday fue el primero en precisar en qué condiciones podía ser observado fenómeno de producir corrientes eléctricas mediante campos magnéticos. A las corrientes eléctricasproducidas mediante campos magnéticos Faraday las llamó corrientes inducidas. Desde entonces al fenómeno consistente en generar campos eléctricos a partir de campos magnéticos variables se denomina inducción electromagnética.

La inducción electromagnética constituye una pieza destacada en ese sistema de relaciones mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre deelectromagnetismo. Pero, además, se han desarrollado un sin número de aplicaciones prácticas de este fenómeno físico.

Independientemente de Faraday, Joseph Henry, en los Estados Unidos, había observado que un campo magnético variable produce en un circuito próximo una corriente eléctrica. Los resultados concordantes de las experiencias de ambos físicos pueden resumirse en un enunciado que se conoce comoley de Faraday-Henry: La fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la rapidez con la que varía el flujo magnético que lo atraviesa.

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siendo e la fuerza electromotriz inducida y Δφ la variación de flujo magnético que se produce en el intervalo de tiempo Δt. De acuerdo con esta ecuación, la magnitud de f.e.m. inducida coincide con lo que varía el flujo magnético porunidad de tiempo.
La presencia de la fuerza electromotriz ε en la ley de Faraday-Henry en lugar de la intensidad de corriente (ambas son proporcionales entre sí), resalta una característica de la inducción, a saber, su capacidad para sustituir a un generador, es decir, para producir los mismos efectos que éste en un circuito eléctrico. Por su parte, el signo negativo recoge el hecho, observadoexperimentalmente por Faraday y Henry, de que aumentos (Δφ > 0) y disminuciones (Δφ < 0) de flujo magnético producen corrientes inducidas de sentidos opuestos.

Si no hay variación con el tiempo del flujo magnético que atraviesa un circuito, el fenómeno de la inducción electromagnética no se presenta. Tal circunstancia explica los fracasos de aquellos físicos contemporáneos de Faraday que...
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