Induccion Electromagnetica

INDUCCION ELECTROMAGNETICA
Una bobina giratoria en un campo magnético induce una fem alterna, la cual origina una corriente alterna (ca). A este proceso se la llama inducción electromagnética y es el principio de operación en el cual se basan muchos dispositivos eléctricos. Los transformadores y generadores eléctricos de ca aprovechan la inducción electromagnética.
LEY DE FARADAY
Faradaydescubrió que cuando un conductor corta las líneas de flujo magnético, se produce una fem entre los extremos de dicho conductor.
Se afirma que:
El movimiento relativo entre un conductor y un campo magnetico induce una fem en el conductor.
La dirección de la fem inducida depende de la dirección del movimiento del conductor con respecto al campo.
La magnitud de la fem es directamente proporcionala la rapidez con la que el conductor corta las líneas de flujo magnetico.
La magnitud de la fem es directamente proporcional al numero de espiras del conductor que cruza las líneas del flujo.

Relación cuantitativa para calcular la fem inducida en una bobina de N espiras es: ε= -N (∆∅)/∆t

Un flujo magnetico que cambia con una rapidez de un weber por segundo inducirá una fem de un volt porcada espira del conductor.
Para que una corriente inducida exista es necesario que fluya atreves de un circuito cerrado. El flujo magnético que pasa a través de una espira de área efectiva A dada por ∅=BA
Donde B es la densidad de flujo magnetico.Cuando B esta en teslas (webers por metro cuadrado y A esta en metros cuadrados, ∅ se expresa en webers.

Un cambio de flujo ∅ puede presentarseprincipalmente en dos formas:

Al cambiar la densidad de flujo B a través de una espira de área constante A: ∆∅=(∆B)A
Al cambiar el área efectiva A en un campo magnético de densidad de flujo B constante: ∆∅=B(∆A)


FEM INDUCIDA POR UN CONDUCTOR EN MOVIMIENTO
Un conductor en movimiento de longitud l se desliza a lo largo de un conductor estacionario en forma de U, con una velocidad v
Sepuede entender el origen de la fem recordando que una carga. El flujo magnético que penetra la espira aumenta a medida que el área de la espira aumenta. De ese modo, se induce una fem en el alambre en movimiento, y circula una corriente por la espira..
Se puede entender el origen de la fem recordando que una carga en movimiento en un campo magnético experimenta una fuerza que se calcula con estaexpresión: F=qvB
El trabajo por unidad de carga representa la fem inducida, expresada por:
ε=trabajo/q=Fl/q=qvBl/q=Blv
Si la velocidad v del alambre en movimiento tiene una dirección que forma un ángulo con el campo B es necesaria una formula mas general: ε=Blv sen ∅




LEY DE LENZ
En los estudios de fenómenos físicos destaca un principio que sirve de guía: el principio de la conservaciónde la energía. No puede existir una fem sin causa. Siempre que una corriente inducida produce calor o realiza un trabajo mecánico, la energía necesaria debe provenir del trabajo efectuado para inducir la corriente.
Ley de Lenz: una corriente inducida fluirá en una dirección tal que por medio de su campo magnético se opondrá al movimiento del campo magnético que la produce.
Para producir unacorriente más intensa se debe realizar una mayor cantidad de trabajo.
La dirección de la corriente inducida en un conductor recto que se mueve a través de un campo magnético se puede determinar por la Ley de Lenz. Sin embargo existe un método más sencillo conocido como la regla de Fleming, o regla de la mano derecha:
Regla de Fleming: si el pulgar, el dedo índice y el dedo medio de la manoderecha se colocan en ángulo recto entre sí, apuntando con el pulgar en la dirección en la que se mueve el alambre, y apuntando con el índice en la dirección del campo (N a S), el dedo medio apuntara en la dirección convencional de la corriente inducida.
La regla de Fleming es fácil de aplicar y útil para estudiar las corrientes inducidas por un generador simple.
EL GENERADOR DE CA
Un generador...