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Seis aplicaciones de la ley de lenz

Ing. Rogelio Miranda Medrano

RESUMEN:

Esta ponencia esta enfocada a demostrar experimentalmente la ley de Lenz y comprobar que no es lo mismo fuerza electromotriz inducida que corriente inducida, para demostrarlo lo hago con seis experimentos de bajo costo y equipamiento.

Antes de efectuar la demostración, doy una breve explicación de lo que es unafuerza electromotriz y corriente inducida, para diferenciar la ley de Faraday con la ley de Lenz. Posteriormente, desarrollo cada experimento con su montaje, partes empleadas y al final del mismo una breve explicación de lo que realmente ocurre.

El primer experimento, se refiere a la demostración clásica demostrativa de la ley de Lenz, la segunda, tercera y cuarta explica que la inducción deuna corriente no es exclusiva en las bobinas, sino también incluye a los cuerpos sólidos y líquidos metálicos, el quinto experimento, se lleva a cabo produciendo un campo electromagnético con corriente alterna para observar el efecto que se produce entre la bobina fija y una móvil, y la última se aplica en el frenado dinámico de los motores con rotor tipo jaula de ardilla.

SEIS APLICACIONES DELA LEY DE LENZ

Ponente: Ing. Rogelio Miranda Medrano*

Objetivo: Implementar seis formas de demostrar experimentalmente la ley de Lenz en el laboratorio de física con equipo de bajo costo y demostrar que no es lo mismo f.e.m. inducida y corriente inducida

Introducción: El estudio experimental de la ley de Lenz, nos lleva, por lo general a la definición de la misma y a escribir el signomenos en la ley de Faraday, sin demostrarla en el laboratorio, es por esta razón que me di a la tarea de explicar con detalle seis formas diferentes de comprobar esta ley partiendo de que generalmente expresa que el signo negativo se origina en que la corriente inducida o la f.e.m., se oponen a la variación de flujo de campo magnético a través de la espira, esto es incorrecto ya que la corrienteinducida es una magnitud diferente de la magnitud rapidez de variación de flujo de campo magnético y esto no corresponde a oposición cuando el flujo del campo varia a través de una espira, existe una corriente inducida que no se opone a esa variación sino que circula en sentido adecuado para que genere un flujo variable en el tiempo y algebraicamente contrario a la variación del flujo inductor, porquesi la corriente inducida tuviera dirección opuesta, la fuerza resultante sobre el conductor móvil lo haría moverse cada vez más rápido, violando la conservación de la energía.

Desarrollo: Fuerza electromotriz inducida (f.e.m.).- Si los terminales de una bobina aislada se conectan a un galvanómetro y se establece un campo magnético a través de esa bobina, introduciendo un imán de barra dentrode ella o por otro medio cualquiera, se observará que el galvanómetro deflexiona rápidamente, volviendo enseguida a cero. Ello indica que, temporalmente se ha inducido una f.e.m. en la bobina, la dirección es tal que si la f.e.m. produce una corriente, ésta tenderá a despedir fuera de la bobina la barra imantada o a oponerse a su entrada.

Si separamos el imán de la bobina, se observará que elgalvanómetro deflexiona en dirección opuesta a la que tenía en el primer caso, la dirección de la f.e.m. inducida es ahora tal que produce un flujo de corriente, la cual tiende a evitar que el imán se separe de la bobina. La f.e.m. en ambos casos es momentánea y cesa cuando cesa la variación de flujo en la bobina. Si se efectúa una medida cuidadosa el valor de esta f.e.m. depende de: 1)el número deespiras de la bobina, 2)del ritmo según el cual varia el flujo ligado a la bobina. El hecho de que las corrientes producidas por inducción son opuestas a la causa que la produce, tal principio se manifiesta en todos los tipos de maquinaria eléctrica. Fué por primera vez enunciado por Friedrich Emil Lenz (1804-1865), en forma conocida por “Ley de Lenz”, que dice: “En todos los casos de inducción...