Induccion Electromagnetica
Páginas: 14 (3495 palabras)
Publicado: 22 de agosto de 2011
“Inducción Electromagnética”
Objetivos
Objetivo General
El objetivo general es que el estudiante comprensa el concepto básico de la Ley de inducción de Faraday en el caso de campos magnéticos variantes en el tiempo generados por una bobina.
Objetivos Específicos
← Comprender cómo las corrientes eléctricas variantes en una bobina pueden inducir corrientesvariantes en otra bobina que no está conectada a la primera.
← Apreciar el efecto de una barra ferromagnética sobre la fem inducida en la segunda bobina.
Equipo de Laboratorio
1. Generados de onda seleccionado para ondas senosoidales.
2. Dos cajas de sustitución de resistencias.
3. Dos inductores de 840 mH.
4. Una barra metálica para inducir entre los inductores.
5. Dosmultímetros digitales.
MARCO TEORICO
“Inducción Electromagnética”
La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (fem 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. Así, cuando dicho cuerpo es un conductor se habla de la existencia de una corrienteinducida.
El efecto fue descubierto por el físico británico Michael Faraday, quien estableció la “Ley de Faraday” que a su vez, fue completado por la Ley de Lenz.
Ley de Faraday
En el estudio de los campos eléctricos, Michael Faraday demostró experimentalmente que una corriente eléctrica puede ser inducida en un circuito por un campo magnético variable. Asimismo, observó que conforme seaumentaba la rapidez del cambio aumentaba la fuerza electromotriz producida.
Tales resultados concluyeron en la “Ley de Inducción de Faraday”, la cual dice que:
“La magnitud de la fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la razón de cambio del flujo magnético a través del circuito”[1]
En otras palabras, la rapidez del cambio del flujo magnético es proporcional a lamagnitud de la fem inducida, donde el flujo magnético puede definirse como una medida del número de líneas que atraviesan una superficie:
[pic] (1)
Entonces, en términos matemáticos la Ley de Faraday puede expresarse así:
[pic] (2)
Para el caso específico de una bobina de N vueltas, la fem inducida aparece en cada una de ellas, por lo que el total corresponde a la multiplicación de laecuación (2) por N.
Esta ley se aplica a todos los circuitos en los que se hace variar el flujo, ya sea modificando el campo magnético, el área superficial o bien el ángulo entre el campo y el área.
No obstante, la ley de Faraday está dada en función de las magnitudes exclusivamente, la dirección y la magnitud de la corriente inducida en una espira conductora pueden determinarse mediante laLey de Lenz.
Ley de Lenz
Fue definida en 1834 por el físico alemán Heinrich Lenz y permite predecir el sentido de la fuerza electromotriz inducida en un circuito eléctrico. Específicamente, establece que:
“El flujo del campo magnético debido a la corriente inducida se opone al cambio del flujo que produce a dicha corriente inducida”[2]
En simples palabras, el sentido de lacorriente o de la fuerza electromotriz inducida es tal que sus efectos electromagnéticos se oponen a la variación del flujo del campo magnético que la produce.
Así, si el flujo del campo magnético a través de una espira aumenta, la corriente eléctrica que en ella se induce crea un campo magnético cuyo flujo a través de la espira es negativo, disminuyendo el aumento original del flujo. Porejemplo, si se aproxima el polo sur de un imán a una espira, ésta crea una fuerza electromotriz inducida que se opone a la causa que la produce y la corriente circula por ella, de tal forma que la espira se comporta como un polo sur frente al imán, al que trata de repeler.
Entonces, con todo lo anterior el contenido de la Ley de Lenz se relaciona con la de Faraday por medio de la convención de...
Objetivos
Objetivo General
El objetivo general es que el estudiante comprensa el concepto básico de la Ley de inducción de Faraday en el caso de campos magnéticos variantes en el tiempo generados por una bobina.
Objetivos Específicos
← Comprender cómo las corrientes eléctricas variantes en una bobina pueden inducir corrientesvariantes en otra bobina que no está conectada a la primera.
← Apreciar el efecto de una barra ferromagnética sobre la fem inducida en la segunda bobina.
Equipo de Laboratorio
1. Generados de onda seleccionado para ondas senosoidales.
2. Dos cajas de sustitución de resistencias.
3. Dos inductores de 840 mH.
4. Una barra metálica para inducir entre los inductores.
5. Dosmultímetros digitales.
MARCO TEORICO
“Inducción Electromagnética”
La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (fem 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. Así, cuando dicho cuerpo es un conductor se habla de la existencia de una corrienteinducida.
El efecto fue descubierto por el físico británico Michael Faraday, quien estableció la “Ley de Faraday” que a su vez, fue completado por la Ley de Lenz.
Ley de Faraday
En el estudio de los campos eléctricos, Michael Faraday demostró experimentalmente que una corriente eléctrica puede ser inducida en un circuito por un campo magnético variable. Asimismo, observó que conforme seaumentaba la rapidez del cambio aumentaba la fuerza electromotriz producida.
Tales resultados concluyeron en la “Ley de Inducción de Faraday”, la cual dice que:
“La magnitud de la fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la razón de cambio del flujo magnético a través del circuito”[1]
En otras palabras, la rapidez del cambio del flujo magnético es proporcional a lamagnitud de la fem inducida, donde el flujo magnético puede definirse como una medida del número de líneas que atraviesan una superficie:
[pic] (1)
Entonces, en términos matemáticos la Ley de Faraday puede expresarse así:
[pic] (2)
Para el caso específico de una bobina de N vueltas, la fem inducida aparece en cada una de ellas, por lo que el total corresponde a la multiplicación de laecuación (2) por N.
Esta ley se aplica a todos los circuitos en los que se hace variar el flujo, ya sea modificando el campo magnético, el área superficial o bien el ángulo entre el campo y el área.
No obstante, la ley de Faraday está dada en función de las magnitudes exclusivamente, la dirección y la magnitud de la corriente inducida en una espira conductora pueden determinarse mediante laLey de Lenz.
Ley de Lenz
Fue definida en 1834 por el físico alemán Heinrich Lenz y permite predecir el sentido de la fuerza electromotriz inducida en un circuito eléctrico. Específicamente, establece que:
“El flujo del campo magnético debido a la corriente inducida se opone al cambio del flujo que produce a dicha corriente inducida”[2]
En simples palabras, el sentido de lacorriente o de la fuerza electromotriz inducida es tal que sus efectos electromagnéticos se oponen a la variación del flujo del campo magnético que la produce.
Así, si el flujo del campo magnético a través de una espira aumenta, la corriente eléctrica que en ella se induce crea un campo magnético cuyo flujo a través de la espira es negativo, disminuyendo el aumento original del flujo. Porejemplo, si se aproxima el polo sur de un imán a una espira, ésta crea una fuerza electromotriz inducida que se opone a la causa que la produce y la corriente circula por ella, de tal forma que la espira se comporta como un polo sur frente al imán, al que trata de repeler.
Entonces, con todo lo anterior el contenido de la Ley de Lenz se relaciona con la de Faraday por medio de la convención de...
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