ELECTROMAGNÉTICA

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Leyes de inducción de Faraday
Ley de Lenz
Inductancias e inductores
Energía magnética en términos de cantidades de campo
Fuerzas y pares en conductores por los que circulan corriente
Motores de corriente continua
Fuerzas y pares en términos de la energía magnética almacenada

Inducción electromagnética
La inducción electromagnética es la producción decorrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo.
A las corrientes eléctricas producidas mediante campos magnéticos Michael Faraday las llamó corrientes inducidas. Desde entonces al fenómeno consistente en generar campos eléctricos a partir de campos magnéticos variables se denomina inducción electromagnética.
Las experiencias que llevaron a Faraday al descubrimiento de lainducción electromagnética pueden ser agrupadas en dos categorías: experiencias con corrientes y experiencias con imanes.

La ley de Faraday-Henry
La inducción electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del generador eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos.
Esta ley señala que la magnitud de la fuerza electromotriz (fem) inducida en un circuito es igual a larazón de cambio en el tiempo del flujo magnético a través del circuito.
Supongamos que se coloca un conductor eléctrico en forma de circuito en una región en la que hay un campo magnético. Si el flujo  a través del circuito varía con el tiempo, se puede observar una corriente en el circuito. Midiendo la FEM inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación del flujo del campomagnético con el tiempo.

El significado del signo menos, es decir, el sentido de la corriente inducida se muestra en la figura.


Ley de Lenz
La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

Ley de Lenz: "El sentido delas corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo".
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 la superficie 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:


Inductores e inductancia
Un inductor es un arrollamiento de un material conductor sobre un núcleo de aire o preferentemente de unmaterial ferromagnético. Al igual que un capacitor, también almacena energía pero mientras que el capacitor lo hace en el campo eléctrico, el inductor lo hace en un campo magnético. 




Cuando circula una corriente eléctrica por el inductor, éste genera un campo magnético y por lo tanto un flujo magnético. Si el flujo es variable, puede inducirse en otra bobina cercana generando en ésta unafuerza electromotriz inducida.
Si se hace circular una corriente alterna a través del inductor, el campo magnético varía según la frecuencia de la tensión y por lo tanto el flujo es variable y puede inducirse en otro inductor. Si en cambio se hace circular una corriente continua, el flujo es únicamente variable cuando se crea el campo (al conectar la alimentación) y cuando el campo se autoinduce(al desconectar la alimentación) y por lo tanto si hay otro inductor, la FEM inducida aparece únicamente en esos dos instantes de tiempo.
La inductancia se representa por la letra L, que en un elemento de circuito se define por:
eL = L di/dt
La inductancia depende de las características físicas del conductor y de la longitud del mismo. Si se enrolla un conductor, la inductancia aumenta....