Induccion de la corriente electrica
En el tema anterior hemos visto:
1. Cómo las corrientes eléctricas crean campos magnéticos.
2. Cómo los campos magnéticos afectan a las corrientes eléctricas.
En esta parte completaremos la visión anterior estudiando cómo pueden
obtenerse corrientes eléctricas a partir de campos magnéticos.
El fenómeno de la inducción electromagnética es de capitalimportancia en
la sociedad actual. La inmensa mayoría de la electricidad que usamos en nuestras
casas y en nuestras fábricas se produce por inducción electromagnética.
A) EXPERIENCIAS DE FARADAY Y HENRY
Faraday en Inglaterra y Henry en USA realizaron independientemente una
serie de investigaciones para conocer si es posible obtener corrientes eléctricas a
partir de campos magnéticos.
Faradayrealizó varias experiencias que pusieron de manifiesto la conexión
entre la electricidad y el magnetismo. Dos de ellas son las más importantes.
PRIMERA EXPERIENCIA DE FARADAY: Movimiento de un imán en el interior de
una bobina. En ella se conectaron los extremos de una bobina a un galvanómetro y
se introduce y se extrae un imán de la bobina. Se observa que:
Al mover el imán se produce unacorriente que sólo dura mientras se
mantiene el movimiento.
El sentido de la corriente depende de si el imán se acerca o aleja de la
bobina.
La mera presencia del imán no produce corriente eléctrica.
Se producen idénticos resultados si el imán se mantiene fijo y se mueve la
bobina.
También se produce el mismo fenómeno si sustituimos el imán por otro
circuito por el que circula unacorriente.
SEGUNDA EXPERIENCIA DE FARADAY: Cierre y apertura de un circuito
eléctrico. En ella se sitúan cerca una bobina conectada a un galvanómetro y un
circuito provisto de generador e interruptor. Se observa que:
Al cerrar el interruptor se produce una brevísima corriente eléctrica en la
bobina de sentido contrario a la que circula por el circuito.
Al abrir el interruptor se produceuna brevísima corriente eléctrica en la
bobina en sentido opuesto a la del caso anterior.
EXPERIENCIA DE HENRY: Henry observó que si un conductor se mueve
perpendicularmente a un campo magnético, aparece una diferencia de potencial
entre los extremos del conductor.
El origen de la fuerza electromotriz inducida se explica de la siguiente
manera: supongamos un conductor vertical que seencuentra en un campo
magnético uniforme, perpendicular al plano del papel y entrando hacia él. Si se
desplaza el conductor hacia la derecha con una velocidad v, los electrones libres del
metal quedan sometidos a una fuerza, F = q·v·B que los desplaza hacia abajo (regla
de la mano izquierda).
Se origina así un exceso de carga negativa en el extremo inferior y de carga
positiva en el superior y, portanto, se establece una diferencia de potencial entre
ambos extremos, Vm-Vn, de sentido hacia arriba. Si el conductor forma un circuito
cerrado con otros conductores, la corriente inducida establecida circula hacia arriba
por su interior, como corresponde al sentido convencional adoptado para una pila.
A las corrientes que se generan en las condiciones anteriores se les llama
corrientesinducidas y al conjunto de fenómenos que hemos visto, fenómenos de
inducción.
B) FLUJO MAGNËTICO
El flujo magnético se define de forma similar al caso eléctrico, es decir:
= B·S= B·S·cos
Siendo el ángulo formado por el vector campo y el vector superficie. La
unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional se denomina weber (Wb) y equivale a 1 T·m2.
En ocasiones se usa como unidadde campo magnético el Wb/m2 equivalente al tesla.
El significado físico del flujo magnético es el número de líneas de campo que
atraviesan una superficie. Es cero cuando los vectores B y S son perpendiculares y
máximo cuando son paralelos. Si los vectores están expresados en componentes
puede calcularse como:
Φ=BxSx+BySy+BzSz
Una característica importante del campo magnético y que lo...
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