Induccion

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA.
José Lizama, Cristina Pinto, Katherine Sanhueza, Javier Sauterel
Ingeniería Civil Industrial Mención Bioprocesos/Informática
Departamento de Ciencias Físicas
Facultad de Ingeniería, Ciencias y Administración
Prof.: Jaime Cartes
Universidad de la Frontera
Temuco - Chile

Resumen

A principios del siglo XIX los científicos se dieron cuenta que al colocar unabarra metálica dentro de un solenoide (una bobina muy larga) y hacer pasar corriente por esta, esta se magnetizaba y producía un campo magnético, desde ese momento los científicos intentaron producir el efecto contrario, producir corriente eléctrica a partir de un campo magnético. Quien logro demostrar esto fue Michael Faraday, y que hoy se conoce como Ley de Inducción de Faraday.

El objetivo deeste informe es a través de algunos experimentos realizados en el laboratorio descubrir la ley de Faraday, ver las distintas variables que intervienen en su formula. También se comentarán algunas leyes y conocimientos que más adelante nos permitirán relacionar las distintas variables que serán relacionadas para ensamblar la ecuación de voltaje inducido de Faraday.

En este informepresentaremos los resultados de una serie de experimentos que nos llevaron a deducir esta ley, tal como lo entendió Faraday en su época.

Marco Teórico:
La “inducción magnética”, es la interacción de campos magnéticos. Este fenómeno se aplica en los transformadores.

La fuerza en un circuito se hace notar a través de corrientes eléctricas, estas son el movimiento de cargas en un campo eléctrico, lascuales provocan fuerzas entre ellas, provocando así una corriente eléctrica.

Las corrientes eléctricas inducidas en conductores fueron descubiertas por Michael Faraday. El nos describe que:

“Toda vez que un flujo magnético variable atraviesa un circuito eléctrico aparece en el circuito una fuerza electromotriz inducida. Que puede expresarse matemáticamente de la siguiente forma”{1}

Creandocon esto la “LEY DE FARADAY”, esta nos dice que la fuerza inducida es directamente proporcional al delta del flujo magnético e inverso al tiempo que dura la acción.

La formula de dicha ley es:
:

Donde
E= voltaje inducido
Delta fi = variación del flujo
Delta t =variación del tiempo
N= numero de espiras

La dirección de la corriente es indicada por “Ley de Lenz”
Este plantea:Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce". {2}

Su formula nos muestra

Donde:
* = Flujo magnético. .
* = Inducción magnética.
* = Superficie definida por el conductor.
* = Ángulo que forman el vector perpendicular a la superficie definida por el conductor y la dirección del campo.

Si el conductor está en movimiento elvalor del flujo será:

Concepto de flujo magnético:
La definición del flujo asociado con un campo magnético similar a la de flujo eléctrico, y está definido como:

La diferencial de flujo magnético es , es la parte infinitesimal de una superficie medido en (m2),es el campo magnético medido en Tesla, el flujo magnético a través de corresponde a. Operando sobre la expresión es posibleinterpretarla como:
En el caso de que un plano de área y un campo magnético constante y uniforme , la dirección forma un ángulo con el vector , el flujo magnético a través del plano esta dado por:
Fuerza electromotriz:
Tenemos un conductor de largo que se mueve a una velocidad , perpendicular a un campo magnético ; al reordenarse las cargas presentes en el conductor de manera que seestablezca un dipolo magnético, con cargas positivas en un extremo y cargas negativas en el otro extremo. La fuerza magnética contraria a la fuerza eléctrica está dada por, esta apunta hacia arriba. Al producirse este dipolo el conductor queda polarizado, lo que implica la generación de una diferencia de potencial, lo que recae en un campo eléctrico. Cuando los electrones presentes en el conductor...