Indelectromagnetica

INDUCCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA
1 Flujo eléctrico
2 Ley de Gauss para el magnetismo
3 Ley de Faraday-Henry
4 Ley de Lenz
5 Fuerza electromotriz de movimiento
6 Generador de corriente alterna
7 Corrientes de Foucault
8 Inducción mutua y autoinducción
9 Circuitos RL
10 Energía magnética
Física II Ing. Informática

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1

Flujo eléctrico

Veamos primero el caso de una superficie plana S
que se encuentraen un campo magnético B. El Flujo
magnético a través de la superficie S se define como:

 B S cos 
donde  es la dirección entre la normal n y la
dirección del campo B.

En este caso la dirección de la
normal a la superficie está dirigida
en el mismo sentido del campo
magnético. La espira "abarca" el
máximo posible de líneas de fuerza
y su valor es: = BS

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Aquíel flujo magnético a través de
la espira ya no es el máximo. Su
valor es:  = BS cos()

En este caso el flujo magnético es
cero. Ninguna línea de inducción
pasa a través de la superficie de la
espira.  = 0

En este caso el ángulo entre la
normal a la espira y el campo
magnético es mayor que 90°.
Obteniéndose un valor negativo
para el flujo. La espira tiene "su
derecho".
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La figura muestra cómo se determina
el flujo para una de las superficies ds.
El flujo total es la suma de todos los
flujos a través de todas las
superficies. Entonces el flujo total es:

  B.dS

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Diferencia entre líneas de
campo eléctrico y líneas de
campo magnético






B

d
S

0
m
s

2
Ley de Gauss para el
magnetismo

Las primeras comienzan yterminan en las cargas,
mientras que las segundas
son líneas cerradas.

No existen puntos a partir de los
cuales las líneas de campo
convergen o divergen

No existe el monopolo magnético

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3

Ley de Faraday-Henry
A principios de la década de 1830, Faraday en Inglaterra
y J. Henry en U.S.A., descubrieron de forma
independiente, que un campo magnético induce una
corriente enun conductor, siempre que el campo
magnético sea variable. Las fuerzas electromotrices y
las corrientes causadas por los campos magnéticos, se
llaman fem inducidas y corrientes inducidas. Al proceso
se le denomina inducción magnética.

Experimento 1

Variación de flujo
magnético  inducción

Experimento 2
Variación de
corriente  inducción

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Enunciado de la ley deFaraday-Henry


m

·c
E
dl
d
t

Un flujo variable produce una fem inducida en una
espira. Como esta fem es el trabajo realizado por
unidad de carga, esta fuerza por unidad de carga es el
campo eléctrico inducido por el flujo variable. La
integral de línea de este campo eléctrico alrededor de
un circuito completo será el trabajo realizado por
unidad de carga, que coincide con la fem delcircuito.

La fem inducida en un circuito es proporcional a la
variación temporal del flujo magnético que lo
atraviesa.
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4

Ley de Lenz

La fem y la corriente inducida en un circuito poseen una
dirección y sentido tal que tienden a oponerse a la
variación que los produce.

La corriente inducida se debe al movimiento relativo
entre el imán y la espira.

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

B
·
A

B
l
x
d
d

m
ltdxtlv

B



t
B
lv

5
Fuerza electromotriz de
movimiento

Supongamos una varilla conductora que se desliza a
lo largo de dos conductores que están unidos a una
resistencia.

I

El flujo magnético varía porque el área que encierra
el circuito también lo hace.

Como

El módulo de la fem inducida será

Fem de movimiento es toda fem inducida por elmovimiento relativo de un campo magnético y un
segmento de corriente.
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
F
m

¿Cuál es el efecto de la aparición de esta corriente
inducida?

El campo magnético ejerce una fuerza magnética
sobre la varilla que se opone al movimiento

I

El resultado es que si impulsamos la varilla con una
cierta velocidad hacia la derecha y luego se deja en
libertad, la fuerza magnética...