ley de lenz
Páginas: 6 (1272 palabras)
Publicado: 10 de septiembre de 2014
Ley de Lenz
La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así enhonor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético.
Formulación.
La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se oponesiempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
= Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
= Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
= Superficie definida por el conductor.
= Ángulo que forman el vector perpendicular a lasuperficie definida por el conductor y la dirección del campo.
Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:
A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:
En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor:
Donde ℰ es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporal delflujo magnético Φ. La dirección voltaje inducido(el signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo magnético.
Regla de la mano derecha
La regla de la mano derecha o del sacacorchos es un método para determinar direcciones vectoriales, y tiene como base los planos cartesianos. Se emplea prácticamente en dos maneras; para direcciones y movimientos vectoriales lineales, ypara movimientos y direcciones rotacionales.
Así, cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la derecha" (en el sentido de la agujas de un reloj) el sacacorchos o el tornillo "avanza", y viceversa, cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la izquierda" (contrario a las agujas del reloj), el sacacorchos o el tornillo "retroceden".
Determinación de la direcciónde rotación mediante la regla de la mano derecha.
Dirección para un producto vectorial
La aplicación más común es para determinar la dirección de un vector resultado de un producto vectorial, así:
La dirección del vector "c" estaría definida por la dirección del pulgar, cerrando los demás dedos en torno al vector "a" primero y siguiendo con el vector "b". Un caso específico en que tienegran importancia la aplicación de esta forma vectorial de la Ley de la mano derecha es en la determinación de la fuerza electromotriz (FEM) inducida en un conductor que se mueve dentro de un campo magnético en esta aplicación el pulgar representa el movimiento del conductor eléctrico dentro del campo magnético, cortando las líneas de fuerza, el índice representa la dirección de las líneas de fuerzadel campo magnético de Norte a Sur y el dedo del medio representa la dirección de la FEM inducida.1
Al girar el sacacorchos hacia la derecha, este avanza.
Dirección asociada a un giro
El pulgar apunta en la misma dirección que la corriente eléctrica y los demás dedos siguen la dirección delcampo magnético.
La segunda aplicación, está relacionada con el movimiento rotacional; el pulgarapunta hacia arriba siguiendo la dirección del vector, el vector corriente por ejemplo, mientras que los demás dedos se van cerrando en torno a la palma, lo cual describiría la dirección de rotación. Por ejemplo si el pulgar apunta hacia arriba, como en la imagen, entonces la dirección de rotación es de forma anti-horaria.
Aplicaciones
Muchas máquinas y procesos industriales observan...
La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así enhonor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético.
Formulación.
La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se oponesiempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
= Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
= Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
= Superficie definida por el conductor.
= Ángulo que forman el vector perpendicular a lasuperficie definida por el conductor y la dirección del campo.
Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:
A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:
En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor:
Donde ℰ es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporal delflujo magnético Φ. La dirección voltaje inducido(el signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo magnético.
Regla de la mano derecha
La regla de la mano derecha o del sacacorchos es un método para determinar direcciones vectoriales, y tiene como base los planos cartesianos. Se emplea prácticamente en dos maneras; para direcciones y movimientos vectoriales lineales, ypara movimientos y direcciones rotacionales.
Así, cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la derecha" (en el sentido de la agujas de un reloj) el sacacorchos o el tornillo "avanza", y viceversa, cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la izquierda" (contrario a las agujas del reloj), el sacacorchos o el tornillo "retroceden".
Determinación de la direcciónde rotación mediante la regla de la mano derecha.
Dirección para un producto vectorial
La aplicación más común es para determinar la dirección de un vector resultado de un producto vectorial, así:
La dirección del vector "c" estaría definida por la dirección del pulgar, cerrando los demás dedos en torno al vector "a" primero y siguiendo con el vector "b". Un caso específico en que tienegran importancia la aplicación de esta forma vectorial de la Ley de la mano derecha es en la determinación de la fuerza electromotriz (FEM) inducida en un conductor que se mueve dentro de un campo magnético en esta aplicación el pulgar representa el movimiento del conductor eléctrico dentro del campo magnético, cortando las líneas de fuerza, el índice representa la dirección de las líneas de fuerzadel campo magnético de Norte a Sur y el dedo del medio representa la dirección de la FEM inducida.1
Al girar el sacacorchos hacia la derecha, este avanza.
Dirección asociada a un giro
El pulgar apunta en la misma dirección que la corriente eléctrica y los demás dedos siguen la dirección delcampo magnético.
La segunda aplicación, está relacionada con el movimiento rotacional; el pulgarapunta hacia arriba siguiendo la dirección del vector, el vector corriente por ejemplo, mientras que los demás dedos se van cerrando en torno a la palma, lo cual describiría la dirección de rotación. Por ejemplo si el pulgar apunta hacia arriba, como en la imagen, entonces la dirección de rotación es de forma anti-horaria.
Aplicaciones
Muchas máquinas y procesos industriales observan...
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