Tecno

La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y 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:1

Donde  es el campo eléctrico,  es elelemento 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 y de  están dadas por la regla de la mano derecha.
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 puedeobtenerse una 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 setransforma en:

Donde Vε es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo magnético Φ. El sentido del voltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a la ley de Lenz.

Fuerzas magnéticas: Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas tanto positivas (+) como negativas (-). Las cargas eléctricas con diferente signo se acercan por lafuerza de atracción, por lo tanto, una carga negativa atraerá una positiva y una positiva atraerá una negativa. Las cargas eléctricas que presentan el mismo signo se rechazan debido a la fuerza de repulsión que se genera entre ellas, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo (Figura 1). Es un tipo de fuerza que actúa a distancia y en ciertos tipos de materiales, comopor ejemplo un imán.

Figura 1a: Fuerzas magnéticas de repulsión, presentes en partículas con la misma carga (++/- -)
Figura 1b: Fuerzas magnéticas de atracción presentes en partículas con diferentes cargas eléctricas (-+)

 La fuerza magnética depende de la velocidad de la partícula.La fuerza magnética siempre es perpendicular tanto al campo magnético como a la velocidad de la partícula.Los motores monofásicos de corriente alterna tienen una construcción idéntica al motor trifásico de inducción, sólo que tienen una gran limitación ya que sólo poseen una fase en el devanado del estator y por lo tanto el campo magnético en estos motores monofásicos no gira, sino únicamente oscila, haciéndose primero más grande y luego más pequeño, pero manteniéndose siempre en la misma dirección.Esta limitante hace que motor monofásico de inducción no tenga par de arranque propio, y si se hace girar el rotor en cualquier dirección mientras el devanado monofásico este excitado, el motor desarrollará un par en esa dirección.
Existen dos teorías para explicar funcionamiento del motor de inducción monofásico, la teoría del doble campo rotatorio y la teoría del campo cruzado.
De acuerdo conla teoría del doble campo rotatorio, un campo magnético que varía en el tiempo pero que se encuentra estacionario en el espacio, se puede descomponer en dos campos magnéticos rotatorios de igual magnitud pero con direcciones de giro opuestas.
Si consideramos, la condición del rotor en reposo; sabemos que el campo magnético que produce el motor pulsa hacia arriba y abajo con el tiempo, y encualquier momento su magnitud está dada por B = Bm cos Wt, donde Bm es la densidad de flujo máximo en el motor.
Esencialmente el flujo puede descomponerse en dos componentes llamados B1 y B2 de tal forma que la magnitud de B1 es igual a la magnitud de B2. Luego B1 = B2 = 0.5B.
Suponiendo que B1 gira en el sentido de las agujas del reloj, el sentido de giro de B2 será opuesto tal como se observa en...