practica 5 electricidad

Universidad Tecnológica de México
Materia: Electricidad y magnetismo

Área: Ingeniería

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Fecha de elaboración:__________

Práctica No. 5
Inducción electromagnética

Fecha de revisión:_____________
Responsable:__________________

Indicadores
• Identifica en ejemplos las características de la ley de
Faraday y la ley de Lenz.
• Calcula la diferencia depotencial inducida en un conductor.
• Identifica en ejemplos las características de un inductor, la
inductancia propia e inductancia mutua.
• Investiga los experimentos de Faraday y de Lenz.
• Obtén una conclusión de los experimentos desarrollados
con relación a la inducción electromagnética.
• Elabora un reporte del desarrollo de los experimentos y los
resultados obtenidos.

Normas deseguridad
• Evita portar objetos metálicos tales como relojes o
pulseras.

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Electricidad y magnetismo

2

Procedimiento Malab 03

Rev.3

Julio 2007

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Investigación previa
Consulta los siguientes conceptos en la bibliografía recomendada y anéxalos en tu
práctica.
1. Flujo magnético.
2. Ley de inducción de Faraday.
3. Ley deLenz.

Equipo
1 Transformador de 12 Volts y 1 Ampere
1 Multímetro digital con sus cables
1 Galvanómetro con escala centrada. Si no existe galvanómetro, sus funciones pueden
ser realizadas por el multímetro
1 Osciloscopio. Si no se tiene este aparato, la práctica se puede realizar sin él.
1 Barra magnética.
1 Fuente de voltaje directo (DC).
4 Cables para conexción.
2 Cables caimán-caimán
1Brújula.
1 Fuente de voltaje alterno (AC), que puede ser un transformador que baje el voltaje
de 120 volts a 6 volts y 1 amper.
1 Núcleo laminado en forma de U.
1 Resistenca de 10 KΩ y 5 watts de potencia.

Introducción
La Ley de inducción electromagnética de Faraday se basa en los experimentos que
Michael Faraday realizó en 1831, y establece que el voltaje inducido en un circuito
cerradoes directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo
magnético que atraviesa una superficie cualquiera, con el circuito como borde:
∂

∫ E ⋅ dl = − ∂t ∫ B ⋅ dA

C

S

Donde
es el campo eléctrico,
es el elemento infinitesimal del contorno C,
es la
densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las
direcciones del contorno C yde

están dadas por la regla de la mano derecha.

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La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer
siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.
Por medio del teorema de Stokes puede obtenerseuna forma diferencial de esta ley:

Ésta es una de las ecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones
fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes del
electromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando así al
electromagnetismo.
En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la fórmula anterior se transforma
en:Donde e es la fuerza electromotriz inducida y dΦ/dt es la tasa de variación temporal del
flujo magnético Φ. La dirección de la fuerza electromotriz (el signo negativo en la
fórmula) se debe a la ley de Lenz.

Desarrollo
Actividad 1
Ley de inducción de Faraday
I. Conecta la bobina de 400 vueltas al galvanómetro (o multímetro) y al osciloscopio,
tal como se muestra en la figura 1. En casode no haber osciloscopio, conecta sólo
los restantes elementos como se indica en la figura 2.
II. Si usas el amperímetro como detector en vez del galvanómetro, colócalo en la
escala de medición de corriente de DC más pequeña.
III. Bajo esas condiciones sujeta el imán con la mano y colócalo en reposo dentro de la
bobina, procurando no moverlo mientras realizas la observación. Simultáneamente...