Resumen Electro


Ley de Faraday de inducción electromagnética
Michel Faraday comunico en 1832 sus primeras observaciones cuantitativas sobre fenómenos relacionados con campos eléctricos y magnéticos dependientes del tiempo. Observo la aparición de corrientes transitorias en circuitos en las tres situaciones:
Cuando se establecía o se suspendía una corriente estacionaria en otro circuito próximo
Si un circuitocercano por el que circulaba una corriente estacionaria se movía respecto del primero
Si se introducía o retiraba del circuito un imán permanente

En la interpretación de Faraday, la variación del flujo magnético a través del circuito origina una fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida responsable de la aparición de la corriente transitoria (desde ahora, corriente inducida).

La relación entref.e.m. inducida y variación de flujo constituye la Ley de Faraday:

Donde es el flujo magnético que atraviesa el área delimitada por el circuito. La f.e.m. inducida está definida como la circulación de este campo a lo largo del contorno:

El subíndice C en la integral indica que el producto escalar del integrando se realiza en los puntos pertenecientes al contorno, y el círculo que rodea la integralsimboliza que ésta se calcula sobre el contorno completo. La ley de Faraday puede escribirse como una relación integral entre los campos eléctrico y magnético a partir de las definiciones de flujo y f.e.m.

¿Qué significa f.e.m. negativa? Puesto que adoptamos al principio el giro antihorario como sentido positivo, la f.e.m. negativa está asociada con un giro horario. Es decir, el campo eléctricoinducido en este caso particular está dirigido en sentido horario. En ella se ha representado la f.e.m. mediante una flecha en sentido horario para ilustrar el razonamiento cualitativo, pero no ha de olvidarse que la f.e.m. es una magnitud escalar: siempre que se hace referencia a su signo mediante una flecha en uno de los dos sentidos estamos en realidad dibujando el sentido del vector campoeléctrico inducido (esto es análogo a la esquematización habitual en circuitos eléctricos, donde se representa la intensidad -escalarjunto a una flecha que en realidad indica el sentido del vector densidad de corriente).





Ley de LENZ

En 1834 Heinrich F. Lenz enunció una regla que permite determinar el sentido de la corriente inducida en un circuito cerrado. Esta regla se conoce como Ley de Lenz, yse enuncia del modo siguiente: Una corriente inducida en un circuito cerrado tiene tal sentido que se opone al cambio que la produce.
Puesto que la corriente inducida en la espira produce un campo magnético, la espira se comporta como un pequeño imán orientado al contrario que el imán externo. Si la barra imantada se acerca con el polo norte por delante, la cara de la espira enfrentada con ellaes también un polo norte. Ambos polos se repelen mutuamente, y la regla de la mano derecha nos dice que para producir en la espira el efecto de un imán con esta orientación es necesario que la corriente inducida circule en sentido contrario a las agujas del reloj.

Ahora la aplicación de la regla de la mano derecha nos dice que esta orientación de los polos en la espira requiere una corrienteinducida circulando en el sentido de las agujas del reloj4. En la interpretación de la ley de Lenz, el movimiento de la barra imantada es el cambio que produce la corriente inducida. La corriente actúa en sentido opuesto al movimiento.

Interpretaremos ahora la situación de un modo diferente, en términos de las líneas de campo magnético. Líneas del campo del imán y las que la corriente inducida originaen la espira. El cambio a que se refiere la ley de Lenz es ahora la variación de flujo magnético a través de la espira.

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre 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...