Inducción electromagnética

Inducción electromagnética
La inducción electromagnética consiste en crear o producir una fuerza electromotriz o una diferencia de potencial en los extremos de un conductor en movimiento, dentro de un campo magnético constante, o bien, en reposo, dentro de un campo magnético variable.
El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo delelectromagnetismo. Maxwell consiguió 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.
El descubrimiento, debido a Oersted, de que una corriente eléctrica produce un campo magnético estimuló la imaginación de los físicos de la época y multiplicóel número de experimentos en busca de relaciones nuevas entre la electricidad y el magnetismo. En ese ambiente científico pronto surgiría la idea inversa de producir corrientes eléctricas mediante campos magnéticos. A las corrientes eléctricas producidas mediante campos magnéticos (donde un conductor se mueve en sentido transversal a las líneas de flujo) Faraday las llamó corrientes inducidas.Magnetismo (flujo)
La representación de la influencia magnética de un imán o de una corriente eléctrica en el espacio que les rodea mediante líneas de fuerza fue ideada por Faraday y aplicada en la interpretación de la mayor parte de sus experimentos sobre electromagnetismo. Mediante este tipo de imágenes Faraday compensaba su escasa preparación matemática, apoyándose así su enorme habilidadgráfica y su no inferior intuición científica. La noción de flujo magnético recoge esa tradición iniciada por Faraday de representar los campos mediante líneas de fuerza.

Cuando se observa, con la ayuda de limaduras de hierro, el campo magnético creado por un imán recto, se aprecia que, en los polos, las líneas de fuerza están más próximas y que se separan al alejarse de ellos. Dado que la intensidaddel campo magnético B disminuye con la distancia a los polos, parece razonable relacionar ambos hechos y establecer por convenio una proporcionalidad directa entre la intensidad del campo B y la cantidad de líneas de fuerza que atraviesan una superficie de referencia unidad. Cuanto más apretadas están las líneas en una región, tanto más intenso es el campo en dicha región.

Se define el flujodel campo magnético B a través de una superficie, y se representa por la letra griega , como el número total de líneas de fuerza que atraviesan tal superficie. En términos matemáticos, para un campo magnético constante y una superficie plana de área A, el flujo magnético se expresa en la forma: = B A cos
Ley de Lenz
“Siempre que se induce una FEM, la corriente inducida tiene unsentido tal, que tiende a oponerse a la causa que lo produce”. De acuerdo con la regla de la mano izquierda, los polos norte de la bobina y del imán se encuentran juntos. Como polos del mismo signo se repelen, el polo norte de la bobina presenta una oposición al movimiento de la aproximación del imán. Si el imán se aleja, cambia el sentido de la corriente en la bobina, por tanto, el extremo del polonorte ahora será el polo surque atrae al polo norte del imán y se opone al alejamiento. En estas condiciones podríamos expresar la ley de Lenz de la siguiente manera:
“La corriente en la bobina es tal, que el campo magnético producido por ella se opone al campo magnético del imán que la genera”.

Ley de Faraday
“La fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la rapidez con laque varía el flujo magnético que lo atraviesa o envuelve”. Expresada matemáticamente:

= FEM media inducida expresada en (V) ó (Wb/s)
= Flujo magnético (Wb).
t = Tiempo en que se realiza la variación del flujo (s).
NOTA: el signo menos de la ecuación se debe a la oposición existente entre la FEM inducida y la variación de flujo que produce.

Cuando se trata de una bobina que tiene...