campos variables con el tiempo



Introduccion
Las corrientes eléctricas están constituidas por muchas partículas cargadas en movimiento a lo largo del conductor. Por lo tanto, si el conductor se encuentra sumergido en un campo magnético, todas las partículas que forman la corriente, experimentan una fuerza. Esta fuerza se traduce en una fuerza neta sobre el conductor. La idea de que corriente eléctrica (campoeléctrico), produce campo magnético, esto induce a pensar que, imanes o campos magnéticos puedan producir campos eléctricos.
En 1840 Faraday diciendo que observaba efectos eléctricos a partir de campos magnéticos siempre que algo este variando. El fenómeno observado lo denomina fuerza electromotriz inducida o simplemente FEM. la que inducida se origina en todo lugar, donde el flujo del campomagnético varia con respecto al tiempo. La corriente eléctrica inducida por la FEM circula de tal forma que crea un campo magnético que se opone al campo magnético que la origina.
Estos efectos quedan establecidos en la ley de Faraday y Lenz, que dice: “la FEM producida por variaciones del flujo magnético en el tiempo, tienen un sentido que siempre se opone a la causa que lo produce”.



1.Ley de induccion de Faraday

Faraday tuvo la intuición de darse cuenta que el cambio en el flujo ,FB , de inducción magnética para la bobina de la izquierda y en los otros experimentos realizados era el factor común importante. Este flujo puede ser producido por un imán recto o por una espira de corriente.
La ley de la inducción de Faraday dice que la fuerza electromotriz inducida,en, en un circuito es igual al valor negativo de la rapidez con la cual está cambiando el flujo que atraviesa el circuito.
La ecuación que define la ley de inducción de Faraday la podemos expresar como:
ε


El signo menos es una indicación del sentido de la fem inducida. Si la bobina tiene N vueltas, aparece una fem en cada vuelta que se pueden sumar, es el caso de los tiroides ysolenoides, en estos casos la fen inducida será:


Podemos resumir diciendo “La fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la rapidez con la que varía el flujo magnético que lo atraviesa, y directamente proporcional al número de espiras del inducido.”

2. Ley de Lenz
El sentido de la corriente inducida es tal que su contribución al campo magnético totalse opone a la variación del flujo de campo magnético que produce la corriente inducida.
Así, cuando el polo norte de un imán se aproxima a una espira, la corriente inducida circulará en un sentido tal que la cara enfrentada al polo norte del imán sea también Norte, con lo que ejercerá una acción magnética repulsiva sobre el imán, la cual es preciso vencer para que se siga manteniendo elfenómeno de la inducción. Inversamente, si el polo norte del imán se aleja de la espira, la corriente inducida ha de ser tal que genere un polo Sur que se oponga a la separación de ambos. Sólo manteniendo el movimiento relativo entre espira e imán persistirán las corrientes inducidas, de modo que si se detiene el proceso de acercamiento o de separación cesarían aquéllas y, por tanto, la fuerzamagnética entre el imán y la espira desaparecería.
La ley de Lenz, que explica el sentido de las corrientes inducidas, puede ser a su vez explicada por un principio más general, el principio de la conservación de la energía. La producción de una corriente eléctrica requiere un consumo de energía y la acción de una fuerza desplazando su punto de aplicación supone la realización de un trabajo.En los fenómenos de inducción electromagnética es el trabajo realizado en contra de las fuerzas magnéticas que aparecen entre espira e imán el que suministra la energía necesaria para mantener la corriente inducida. Si no hay desplazamiento, el trabajo es nulo, no se transfiere energía al sistema y las corrientes inducidas no pueden aparecer. Análogamente, si éstas no se opusieran a la acción...