Inducción Electromagnética e Inductancia

Páginas: 22 (5459 palabras) Publicado: 26 de febrero de 2014
Indice
1. Inducci´n electromagn´tica
o
e
1.1. Experimentos de inducci´n . . . . . . . .
o
1.2. Ley de Faraday . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Direcci´n de la fem inducida . . . . . . .
o
1.4. Ley de Lenz . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5. Fuerza electromotriz de movimiento . . .
1.6. Fem de movimiento: Forma general . . .
1.7. Campos el´ctricos inducidos . . . . . . .
e
1.8.Corriente de desplazamiento y ecuaciones
1.9. Problemas cap´
ıtulo 29 . . . . . . . . . .

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de Maxwell
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3
3
3
3
4
4
5
5
6
10

2. Inductancia
2.1. Inductancia mutua . . . . . . . . . . . .
2.2. Autoinductancia e inductores . . . . . .
2.3. Energ´ del campo magn´tico . . . . . .
ıa
e
2.4. El circuito R-L . . . . .. . . . . . . . .
2.5. Oscilaciones el´ctricas en un circuito L-C
e
2.6. El circuito L-R-C en serie . . . . . . . .
2.7. Problemas cap´
ıtulo 30 . . . . . . . . . .

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2

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1.

Inducci´n electromagn´tica
o
e

1.1.

Experimentos de inducci´n
o

Cuando se tiene un im´n en reposo y una bobina que se mueve, sedetecta una corriente
a
durante este movimiento. A esto se le llama corriente inducida, y a la fem requerida para
generarla fem inducida.
El flujo magn´tico cambia ya sea porque el campo magn´tico cambia con el tiempo o
e
e
porque la bobina se mueve a trav´s de un campo magn´tico no uniforme.
e
e
Las fem inducidas no son meras curiosidades de laboratorio, sino que tienen numerosasaplicaciones prcticas. Las fem inducidas magn´ticamente siempre son el resultado de la
e
acci´n de fuerzas no electrost´ticas.
o
a

1.2.

Ley de Faraday





Para un elemento de ´rea infinitesimal dA en un campo magn´tico B , el flujo magn´tico
a
e
e
dφB a trav´s del a´ea es
e
r
→ −
− →
dφB = B • dA = B⊥ dA = BdAcosφ

(1)

el flujo magn´tico total φB a trav´s de un area finita esla integral de esta expresi´n
e
e
´
o
sobre el area:
´

φB =

→ −
− →
B • dA =

BdAcosφ

(2)





Si B es uniforme sobre un ´rea plana A , entonces
a
→ →
− −
φB = B • A = BAcosφ

(3)

Entonces la ley de Faraday estable que la fem inducida en una espira cerrada es igual
al negativo de la tasa de cambio del flujo magn´tico a trav´s de la espira con respecto al
e
etiempo. Lo que viene dado por esta ecuaci´n:
o

ε=−

1.3.

dφB
dt

Direcci´n de la fem inducida
o



1. Definir una direcci´n positiva para el vector de area A .
o
´

3

(4)





2. A partir de las direcciones de A y del campo magn´tico B , determinar el signo del
e
flujo magn´tico φB y su tasa de cambio dφB .
e
dt
3. Determinar el signo de la fem o corrienteinducida. Si el flujo es creciente, de manera
que dφB es positiva, entonces la fem o corriente inducida es negativa; si el flujo es
dt
decreciente, entonces dφB es negativa y la fem o corriente inducida es positiva.
dt
4. Por ultimo, determinar la direcci´n de la fem o corriente inducida con la ayuda de
´
o


la mano derecha. Doble los dedos de la mano derecha alrededor del vector A ,...
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