Inducción magnética.

**INDUCCIÓN MAGNÉTICA**
A principios de la década de 1830, Michael Faraday (Inglaterra) y Joseph Henry (USA) descubrieron independientemente que un campo magnético induce una corriente en un conductor, siempre que el campo magnético sea variable.



Michael Faraday (1791-1867) Joseph Henry(1816-1887)

La inducción magnética o densidad de flujo magnético, cuyo símbolo es B, es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor.
La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es eltesla.
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Está dado por:

donde B es la densidad del flujo magnético generado por una carga que se mueve a una velocidad v a una distancia r de la carga, y ur es el vector unitario que une la carga con el punto donde se mide B (el punto r).
o bien:

donde B es la densidad del flujo magnético generado por un conductor por el cual pasa una corriente I, a una distancia r.

La fuerzaelectromotriz ε (fem) de una fuente se define como el trabajo realizado por el dispositivo por unidad de carga, por lo que las unidades de fuerza electromotriz son los voltios. Cuando decimos que un campo magnético genera una corriente eléctrica en un conductor, nos referimos a que aparece una fem (llamada fem inducida) de modo que las cargas del conductor se mueven generando una corriente(corriente inducida).

Este hecho se observa fácilmente en el siguiente experimento:
si acercamos o alejamos un imán a un conductor que no está conectado a ninguna fuente de fuerza electromotriz, se detecta con un amperímetro que aparece una corriente eléctrica en el conductor. La corriente desaparece si el imán se mantiene en la misma posición, por lo que se llega a la conclusión de que sólo unavariación del flujo del campo magnético con respecto al tiempo genera corriente eléctrica.

Ley de inducción de Faraday.
Faraday se dio cuenta de que una fem y una corriente pueden inducirse en un lazo al cambiar la cantidad de campo magnético que pasa por el lazo. Encontró, además, que la “cantidad de campo magnético” se puede visualizar en términos del número de líneas de campo magnético quepasan por el lazo.
La ley de de Faraday dice que la fem inducida ε en un circuito es igual a la rapidez del cambio del flujo a través del circuito, pero con signo negativo. Si el ritmo de cambio del flujo se expresa en webers/segundo, la fem ε estará expresada en volts.
La ley de Faraday no explica por qué se inducen una corriente y una fem en cualquiera de los dos experimentos; es sólo unenunciado que nos ayuda a visualizar la inducción.

Tratamiento cuantitativo.
Para poner a trabajar la ley de Faraday, necesitamos una forma de calcular la cantidad de campo magnético que pasa por un lazo. Definimos un flujo magnético de la siguiente manera: supongamos que un lazo que encierra un área A se coloca en un campo magnético B. Entonces el flujo magnético que pasa por el lazo es
ΦB= B⋅dA(flujo magnético que pasa por el área A)
dA es un vector de magnitud dA que es perpendicular a un área diferencial dA.
Como un caso especial de la ecuación anterior, supóngase que el lazo se encuentra en un plano y que el campo magnético es perpendicular al plano del lazo. Entonces podemos escribir el producto punto de ésta como BdAcos0°=BdA. Si el campo magnético es también uniforme,entonces B se puede sacar frente al signo de la integral. El restante dA entonces da exactamente el área A del lazo. Así la ecuación antes mencionada se reduce a
ΦB=BA ( B ⊥ A, B uniforme)
De las ecuaciones mostradas, vemos que la unidad del SI para el flujo magnético es el tesla por metro cuadrado, que se llama weber (se abrevia Wb):
1 weber=1Wb=1 T⋅ m2
Con la noción de flujo magnético,...