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TEMA 10 ELECTROMAGNETISMO

LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
La inducción electromagnética constituye una pieza destacada en el sistema de relaciones mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre de electromagnetismo.

Antecedentes históricos
El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo del electromagnetismo. Maxwellconsiguió reunir en una sola teoría los conocimientos básicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teoría electromagnética predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la existencia de ondas electromagnéticas. Hertz comprobó su existencia e inició para la humanidad la era de las telecomunicaciones. En el año 1819 Hans Christian Oersted, profesor de física de la Universidad de Copenhague,descubrió que al acercar una brújula a un conductor por el que circulaba corriente eléctrica la aguja de ésta se movía disponiéndose perpendicularmente a la dirección del conductor. Este descubrimiento de que una corriente eléctrica produce un campo magnético estimuló la imaginación de los físicos de la época y multiplicó el número de experimentos en busca de relaciones nuevas entre la electricidady el magnetismo. También era conocido a través de los estudios de Ampère que algunos materiales como la magnetita, imanes y brújulas, debían sus propiedades magnéticas a la existencia de unas corrientes microscópicas. En ese ambiente científico pronto surgiría la idea inversa de producir corrientes eléctricas mediante campos magnéticos. Algunos físicos famosos y otros menos conocidos estuvieroncerca de demostrar experimentalmente que también la naturaleza apostaba por tan atractiva idea, de hecho Joseph Henry, físico norteamericano descubrió un año antes que Faraday la inducción electromagnética pero hizo público su descubrimiento unos meses más tarde que Faraday y por eso se le atribuye el descubrimiento a este úlitmo. A las corrientes eléctricas producidas mediante campos magnéticosFaraday las llamó corrientes inducidas. Desde entonces al fenómeno consistente en generar campos eléctricos a partir de campos magnéticos variables se denomina inducción electromagnética.

Aplicaciones
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. Se han desarrollado un sin número de aplicaciones prácticas de este fenómenofísico. El transformador que se emplea para conectar una calculadora a la red, la dinamo de una bicicleta o el alternador de una gran central hidroeléctrica son sólo algunos

ejemplos que muestran la deuda que la sociedad actual tiene contraída con ese modesto encuadernador convertido, más tarde, en físico experimental que fue Michael Faraday.

Las experiencias de Faraday
Las experiencias quellevaron a Faraday al descubrimiento de la inducción electromagnética pueden ser agrupadas en dos categorías: experiencias con corrientes y experiencias con imanes.

Primera experiencia de Faraday
En primer lugar preparó dos solenoides, uno arrollado sobre el otro, pero aislados eléctricamente entre sí. Uno de ellos lo conectó a una pila y el otro a un galvanómetro y observó cómo cuandoaccionaba el interruptor del primer circuito la aguja del galvanómetro del segundo circuito se desplazaba, volviendo a cero tras unos instantes. Sólo al abrir y al cerrar el interruptor el galvanómetro detectaba el paso de una corriente que desaparecía con el tiempo. Además, la aguja se desplazaba en sentidos opuestos en uno y otro caso.

Segunda experiencia de Faraday
En el segundo grupo deexperiencias Faraday utilizó un imán recto y una bobina conectada a un galvanómetro. Al introducir bruscamente el imán en la bobina observó una desviación en la aguja, desviación que desaparecía si el imán permanecía inmóvil en el interior de la bobina. Cuando el imán era retirado la aguja del galvanómetro se desplazaba de nuevo, pero esta vez en sentido contrario. Cuando repetía todo el proceso...