Inducción electromagnética.
Páginas: 18 (4308 palabras)
Publicado: 22 de septiembre de 2010
Universidad Nacional Experimental Politécnica
“Antonio José de Sucre”
Vice-rectorado Puerto Ordaz.
Cátedra: Física II.
Puerto Ordaz, marzo de 2010.
Inducción Electromagnética.
Desde 1824 Michael Faraday (1791-1867) dedica sus esfuerzos a descubrir las corrientes inducidas, pero no obtiene resultados positivos hasta Agosto de 1831, por la inducción de la corriente, que una bobina dehilo de cobre produce sobre otra del mismo material, montadas en un núcleo circular y de hierro dulce.
En poco tiempo, hasta octubre de ese mismo año Faraday descubre la inducción de corrientes entre bobinas sin núcleo y la inducción de corrientes por un imán en las bobinas (las bobinas utilizadas eran de hilo de cobre forrado de seda).
Se comprobó a partir de estos experimentos, que parainducir corrientes de electricidad dinámica en un circuito, es imprescindible que el circuito que ha de ser inducido corte las líneas de fuerza del campo magnético inductor.
Esta interacción en las líneas de fuerza se consigue de varias maneras, por movimiento del inductor o del inducido y también por variaciones, del flujo de corriente que sustenta el campo magnético.
La inducciónelectromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Matemáticamente se puede expresar como:
Donde:
= Fuerza electromotriz en voltios
Φ = Flujomagnético en weber
t = Tiempo en segundos
y el signo − es debido a la Ley de Lenz.
La inducción electromagnética es el principio fundamental sobre el cual operan transformadores, generadores, motores eléctricos, la vitrocerámica de inducción y la mayoría de las demás máquinas eléctricas.
De forma más general, las ecuaciones que describen el fenómeno son:
La inducción electromagnéticaconstituye una pieza destacada en ese sistema de relaciones mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre de electromagnetismo. Pero, además, se han desarrollado un sin número de aplicaciones prácticas de este fenómeno físico. 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 sóloalgunos ejemplos que muestran la deuda que la sociedad actual tiene contraída con ese modesto encuadernador convertido, más tarde, en físico experimental que fue Faraday.
Ley de Lenz
El sentido de la corriente que circula por la espira del experimento de Faraday-Henry se define según la llamada ley de Lenz (por el físico estonio Heinrich Lenz, 1804- 1865): la corriente inducida por un campomagnético variable adopta el sentido por el cual tiende a oponerse a la causa que la provoca.
Según la ley de Lenz, al acercar el imán al circuito se genera una corriente que induce un campo magnético que repele al imán (a). Cuando la barra imantada se aleja (b), la corriente generada engendra un campo que tiende a atraer al imán hacia el circuito.
La Ley de Lenz nos dice que los voltajesinducidos serán de un sentido tal, que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de un voltaje inducido es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campomagnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
* Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
* B = Inducción electromagnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
* S = Superficie del conductor.
* α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.
Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:
por lo tanto,
El...
“Antonio José de Sucre”
Vice-rectorado Puerto Ordaz.
Cátedra: Física II.
Puerto Ordaz, marzo de 2010.
Inducción Electromagnética.
Desde 1824 Michael Faraday (1791-1867) dedica sus esfuerzos a descubrir las corrientes inducidas, pero no obtiene resultados positivos hasta Agosto de 1831, por la inducción de la corriente, que una bobina dehilo de cobre produce sobre otra del mismo material, montadas en un núcleo circular y de hierro dulce.
En poco tiempo, hasta octubre de ese mismo año Faraday descubre la inducción de corrientes entre bobinas sin núcleo y la inducción de corrientes por un imán en las bobinas (las bobinas utilizadas eran de hilo de cobre forrado de seda).
Se comprobó a partir de estos experimentos, que parainducir corrientes de electricidad dinámica en un circuito, es imprescindible que el circuito que ha de ser inducido corte las líneas de fuerza del campo magnético inductor.
Esta interacción en las líneas de fuerza se consigue de varias maneras, por movimiento del inductor o del inducido y también por variaciones, del flujo de corriente que sustenta el campo magnético.
La inducciónelectromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Matemáticamente se puede expresar como:
Donde:
= Fuerza electromotriz en voltios
Φ = Flujomagnético en weber
t = Tiempo en segundos
y el signo − es debido a la Ley de Lenz.
La inducción electromagnética es el principio fundamental sobre el cual operan transformadores, generadores, motores eléctricos, la vitrocerámica de inducción y la mayoría de las demás máquinas eléctricas.
De forma más general, las ecuaciones que describen el fenómeno son:
La inducción electromagnéticaconstituye una pieza destacada en ese sistema de relaciones mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre de electromagnetismo. Pero, además, se han desarrollado un sin número de aplicaciones prácticas de este fenómeno físico. 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 sóloalgunos ejemplos que muestran la deuda que la sociedad actual tiene contraída con ese modesto encuadernador convertido, más tarde, en físico experimental que fue Faraday.
Ley de Lenz
El sentido de la corriente que circula por la espira del experimento de Faraday-Henry se define según la llamada ley de Lenz (por el físico estonio Heinrich Lenz, 1804- 1865): la corriente inducida por un campomagnético variable adopta el sentido por el cual tiende a oponerse a la causa que la provoca.
Según la ley de Lenz, al acercar el imán al circuito se genera una corriente que induce un campo magnético que repele al imán (a). Cuando la barra imantada se aleja (b), la corriente generada engendra un campo que tiende a atraer al imán hacia el circuito.
La Ley de Lenz nos dice que los voltajesinducidos serán de un sentido tal, que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de un voltaje inducido es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campomagnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
* Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
* B = Inducción electromagnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
* S = Superficie del conductor.
* α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo.
Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:
por lo tanto,
El...
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