Ley de Faraday

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.

Faraday encontró una explicación a todas las experiencias relacionando la fuerza electromotrizintroducida con las variaciones de flujo del campo magnético.

Ley Faraday: A raíz de las experiencias realizadas por
Oersted (1777-1851),
en1819, que habían puesto de manifiesto que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos, los científicos de la época se preguntaban: ¿pueden los campos magnéticos producir corrientes eléctricas? El científico inglés
Michael Faraday (1791-1867)
demostróque si era posible. Michael Faraday indica que en un conductor que se mueva cortando las líneas de fuerza de un campo magnético se produciría una fuerza electromotriz (FEM) inducida y sise tratase de un circuito cerrado ‘se’ produciría una corriente inducida. La ley establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo elflujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera del circuito. La inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de forma independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en1830. La inducción electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del generador eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos.

En 1820, el descubrimiento, de Oester,de los efectos magnéticos causados por la corriente eléctrica creo un gran interés en la búsqueda de los efectos eléctricos producidos por campos magnéticos, que es la inducción electromagnética, descubierta en 1830 por Michel Faraday y Joseph Henry, casi simultáneamente y de manera independiente. Ampère había malinterpretado algunos experimentos, porque buscaba fenómenos eléctricos causados porcampos magnéticos estáticos. Los experimentos de Faraday y Henry, mostraron que una corriente eléctrica podría inducirse en un circuito mediante un campo magnético variable. Los resultados de estos experimentos llevaron a la ley conocida como Ley de Inducción de Faraday. Esta ley señala que la magnitud de la fuerza electromotriz (fem) inducida en un circuito es igual a la razón de cambio en eltiempo del flujo magnético a través del circuito.

También, los campos eléctricos cambiantes producen campos magnéticos. Esto no se descubrió experimentalmente, porque el efecto hubiera sido mínimo en los experimentos de laboratorio realizados a principios del siglo XIX. Maxwell predijo teóricamente este hecho entre los años 1857 y 1865, en estudios cuyo objeto era desarrollar una basematemática y conceptual firme para la teoría electromagnética. Sugirió que un campo eléctrico cambiante actúa como una corriente de desplazamiento (estudiada en el capitulo anterior) adicional en la ley de Ampère.

En este capitulo se estudian las relaciones dinámicas existentes entre los campos eléctricos y magnéticos.



10.1 LEY DE FARADAY.



En una demostración clave de la inducciónelectromagnética figura10.1, se conecta un galvanómetro con una espira y se hace mover un imán de un lado a otro por el eje de la espira. Mientras el imán se mantiene fijo nada sucede, pero cuando está en movimiento, la aguja del galvanómetro se desvía de un lugar a otro, indicando la existencia de corriente eléctrica y por ende de una fuerza electromotriz en el circuito espira-galvanómetro. Si elimán se mantiene estacionario y la espira se mueve ya sea hacia o alejándose del imán, la aguja también se desviara. A partir de estas observaciones, puede concluirse que se establece una corriente en un circuito siempre que haya un movimiento relativo entre el imán y la espira.

La corriente que aparece en este experimento se llama corriente inducida, la cual se produce mediante una fem...