Fisica Ley De Farady

1 Evidencias experimentales
Los experimentos de Ørsted en 1820 pusieron de manifiesto que una corriente eléctrica produce un campo magnético, del mismo tipo que el causado por los imanes. El principio de reciprocidad, común a muchas áreas de la física, sugería que un campo magnético causa una corriente eléctrica. Sin embargo, durante 12 años los experimentos dieron resultados negativos. Lasimple presencia de un campo magnético no produce corriente alguna.
En 1831 Michael Faraday realizó importantes descubrimientos que probaban que efectivamente un campo magnético puede producir una corriente eléctrica, pero siempre que algo estuviera variando en el tiempo. Así descubrió:
Si se mueve un imán en las proximidades de una espira, aparece una corriente en ésta, circulando la corriente en unsentido cuando el imán se acerca y en el opuesto cuando se aleja.
El mismo resultado se obtiene si se deja el imán quieto y lo que se mueve es la espira.

En lugar de un imán pueden usarse dos bobinas y se obtiene el mismo resultado. De nuevo, es indiferente cuál de las dos se mueva con tal de que haya un movimiento relativo.

No es imprescindible que haya movimiento. Faraday mostró que si arrollandos bobinas alrededor de un núcleo de hierro, si por una de ellas (el “primario”) circula una corriente continua, en la otra (el “secundario”) no hay corriente alguna. Sin embargo, justo tras el cierre del interruptor, cuando la corriente del primario cambia en el tiempo, se induce una corriente en el secundario. Asimismo, tras la apertura del interruptor también aparece una corriente en elsecundario, pero de sentido contrario a la anterior.





2 Enunciado de la ley de Faraday
2.1 General
Los resultados anteriores se pueden resumir todos en una sola forma matemática, conocida como ley de Faraday:

donde

es una fuerza electromotriz, adicional a otras que pudiera haber

siendo C una curva cerrada, que normalmente coincide con un circuito material (una malla de un circuito, por ejemplo),pero también puede ser una simple curva imaginaria. A esta f.e.m. se la denomina f.e.m.inducida.

Φm es el flujo magnético

siendo S una superficie apoyada en la curva C y orientada según la regla de la mano derecha respecto a esta.

es la derivada respecto al tiempo del flujo anterior. En el caso estacionario 8corriente continua) la derivada es nula y no hay f.e.m. inducida.
−
El signo negativoes crucial en la ley de Faraday ya que nos indica el sentido de la corriente inducida. Las consecuencias de este signo se expresan en la ley de Lenz, que se comenta más adelante.
Una aplicación sencilla de la ley de Faraday sería el caso de una espira que penetra en un campo magnético uniforme.

Considerando un sentido antihorario de recorrido de la espira, el vector a normal a una superficieapoyada en ella apunta hacia nosotros. El flujo magnético es igual al valor del campo por el área donde se halla, que no es toda la de la espira, sino solo la de la región ocupada por el campo.

La fuerza electromotriz inducida por este flujo variable vale

Si la espira tiene resistencia eléctrica R, la corriente que circula por ella es

En el caso de que la espira esté penetrando en el campo (v >0), la corriente inducida es negativa, es decir, va en sentido horario (el opuesto al supuesto). Si está saliendo, es positiva, esto es, antihoraria (el mismo que el supuesto).
2.2 Caso de una espira móvil
A la hora de interpretar la ley de Faraday podemos plantearnos si es una consecuencia de otras leyes que conocemos. Cuál es el origen de la f.e.m. inducida?
En el caso de una espira que se mueveen el seno de un campo magnético sí podemos hallar esta explicación. Consideremos en primer lugar el caso de una barra conductora que se mueve con velocidad  en el interior de un campo uniforme .

Sobre cada carga aparece una fuerza magnética

Esto quiere decir que sobre las cargas positivas aparece una fuerza hacia el extremo inferior de la barra y sobre las negativas una hacia el superior. El...