Induccion electromagnetica
Páginas: 5 (1134 palabras)
Publicado: 2 de septiembre de 2010
INDUCCION ELECTRONAGNETICA
La inducción electromagnética 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. Este fenómeno fue descubierto por MichaelFaraday quién lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de Faraday).
Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o queel cuerpo conductor se mueva respecto de él.
✓ LEY DE FARADAY
Cuando la intensidad del flujo magnético varia con el tiempo sobre en circuito cerrado, surge una fuerza electromotriz inducida fe dada por la ecuación:
Donde:
[pic]es el campo eléctrico, [pic]es el elemento infinitesimal del contorno C, [pic]es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo bordees C. Las direcciones del contorno C y de [pic]están dadas por la regla de la mano derecha.
La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.
✓ LEY DE LENZ:
La Ley de Lenz nos dice que las fuerzas electromotrices o las corrientes inducidas serán de un sentido tal, que se opongan a lavariación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de una f.e.m. inducida 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 campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:ECUACIONES DE MAXWELL Y LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente dedesplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.[]
Ley de Gauss
Flujo eléctrico de una carga puntual en una superficie cerrada.
La ley de Gauss explica la relación entre el flujo del campo eléctrico y una superficie cerrada. Se define como flujo eléctrico ([pic]) a la cantidad defluido eléctrico que atraviesa una superficie dada. Análogo al flujo de la mecánica de fluidos, este fluido eléctrico no transporta materia, pero ayuda a analizar la cantidad de campo eléctrico ([pic]) que pasa por una superficie. []Matemáticamente se la expresa como:
La ley dice que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual al cociente entre la carga (q) o lasuma de las cargas que hay en el interior de la superficie y la permitividad eléctrica en el vacío (ε0), así:[][]
La forma diferencial de la ley de Gauss es
Donde ρ es la densidad de carga. Esta expresión es para una carga en el vacío, para casos generales se debe introducir una cantidad llamada densidad de flujo eléctrico ([pic]) y nuestra expresión obtiene la forma:
Ley de Gauss para elcampo magnético
Las líneas de campo magnético comienzan y terminan en el mismo lugar, por lo que no existe un monopolo magnético.
Experimentalmente se llegó al resultado de que los campos magnéticos, a diferencia de los eléctricos, no comienzan y terminan en cargas diferentes. Esta ley primordialmente indica que las líneas de los campos magnéticos deben ser cerradas. En otras palabras, se...
La inducción electromagnética 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. Este fenómeno fue descubierto por MichaelFaraday quién lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de Faraday).
Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o queel cuerpo conductor se mueva respecto de él.
✓ LEY DE FARADAY
Cuando la intensidad del flujo magnético varia con el tiempo sobre en circuito cerrado, surge una fuerza electromotriz inducida fe dada por la ecuación:
Donde:
[pic]es el campo eléctrico, [pic]es el elemento infinitesimal del contorno C, [pic]es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo bordees C. Las direcciones del contorno C y de [pic]están dadas por la regla de la mano derecha.
La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.
✓ LEY DE LENZ:
La Ley de Lenz nos dice que las fuerzas electromotrices o las corrientes inducidas serán de un sentido tal, que se opongan a lavariación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.
La polaridad de una f.e.m. inducida 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 campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:ECUACIONES DE MAXWELL Y LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de cuatro ecuaciones que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente dedesplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.[]
Ley de Gauss
Flujo eléctrico de una carga puntual en una superficie cerrada.
La ley de Gauss explica la relación entre el flujo del campo eléctrico y una superficie cerrada. Se define como flujo eléctrico ([pic]) a la cantidad defluido eléctrico que atraviesa una superficie dada. Análogo al flujo de la mecánica de fluidos, este fluido eléctrico no transporta materia, pero ayuda a analizar la cantidad de campo eléctrico ([pic]) que pasa por una superficie. []Matemáticamente se la expresa como:
La ley dice que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual al cociente entre la carga (q) o lasuma de las cargas que hay en el interior de la superficie y la permitividad eléctrica en el vacío (ε0), así:[][]
La forma diferencial de la ley de Gauss es
Donde ρ es la densidad de carga. Esta expresión es para una carga en el vacío, para casos generales se debe introducir una cantidad llamada densidad de flujo eléctrico ([pic]) y nuestra expresión obtiene la forma:
Ley de Gauss para elcampo magnético
Las líneas de campo magnético comienzan y terminan en el mismo lugar, por lo que no existe un monopolo magnético.
Experimentalmente se llegó al resultado de que los campos magnéticos, a diferencia de los eléctricos, no comienzan y terminan en cargas diferentes. Esta ley primordialmente indica que las líneas de los campos magnéticos deben ser cerradas. En otras palabras, se...
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