Induccion electromagnetica



En la práctica anterior hubo un estudio intensivo en el tema del campo magnético, en especial, los campos magnéticos producidos por un solo dispositivo estático. Esta práctica en cambio se va a centrar en dispositivos capaces de producir campos magnéticos en movimiento, y el efecto que estos producen en otros dispositivos conductores. Nuestro objetivo central es el estudio práctico de la leyde Faraday y por consiguiente, la ley de Lenz, pero para ello primero debemos presentar de qué se tratan cada una de ellas y a que se aplican. También se presentara nuestro sistema experimental y procedimiento elegidos, brindando así suficiente información para un completo entendimiento de la práctica y sus resultados.

Recordando la práctica anterior, se estudió el campo magnético producidopor un conductor, lo cual es la base de esta nueva práctica.
Sabemos que un conductor es una superficie encerrada por donde fluye una corriente de cargas, y que una carga produce un campo magnético, por lo tanto, al fluir una corriente de cargas por el conductor y por el principio de sobre posición de campos magnéticos: el campo magnético tota generado por varias cargas en movimiento es la sumavectorial de los campos generados por las cargas individuales. Esto nos permite hallar el campo magnético producido por una corriente de un conductor.


Cuando se enrolla un conductor en forma de hélice, se le denomina bobina o solenoide y se utiliza para producir un campo magnético intenso y uniforme en una pequeña región del espacio. El campo magnético de un solenoide es esencialmente el de unaserie de bobinas o espiras idénticas situadas unas juntas a

De la ecuación anterior de B, podemos notar que el campo magnético producido por una bobina sólo depende de la densidad de espiras y de la intensidad de corriente, es decir, que el campo magnético producido es función lineal de la corriente mientras la densidad permanezca constante, asimismo, el campo es función lineal de ladensidad de espiras, o del número de espiras presentes en el solenoide, siempre y cuando la intensidad de corriente no varíe.

A principios de la década de 1830, se descubrió que la variación temporal de flujo magnético (cantidad de líneas de campo magnético por unidad de área) debido a un campo magnético variable que atraviesa la superficie limitada por una espira conductora estacionaria (en reposo)induce en esta una corriente. Las fem y las corrientes causadas por los flujos magnéticos variables se denominan fem inducidas y corrientes inducidas. En sí, el proceso se denomina inducción magnética.
El flujo magnético a través de una superficie se calcula de un modo análogo al flujo de un campo eléctrico estudiado en prácticas anteriores. El flujo magnético B se define por la expresión:

Launidad del flujo magnético es la del producto entre las unidades de campo magnético y área, el tesla-metro cuadrado se denomina Weber (Wb).
Los experimentos realizados demostraron que si el flujo magnético a través de un área rodeado por un circuito varia por cualquier medio, se induce una fem que es igual en modulo a la variación por unidad de tiempo del flujo que atraviesa el circuito. En todocaso en que el flujo de campo magnético varíe frente a cualquier otro objeto conductor produce una fem inducida. El módulo de esta fem inducido está dado por la ecuación:

Y en el caso de una bobina o solenoide, esta es:

Con N siendo el número de espiras.
Este resultado se conoce como Ley de Faraday. El signo negativo está relacionado con la dirección de la fem inducida.
La dirección ysentido de la fem y de la corriente inducida pueden determinarse mediante un principio general físico llamado ley de Lenz
“La fem y la corriente inducidas poseen una dirección y sentido tal que tienden a oponerse a la variación que las produce”
Este enunciado de la ley de Lenz no especifica el tipo de variación que cause la fem y la corriente inducidas. Intencionadamente queda sin concretar para...