Induccion Electromagnetica

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
Escuela de Física
Laboratorio de Física II
L12-1. INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
INTRODUCCIÓN
Para algunas leyes físicas es difícil encontrar experimentos que conduzcan de una manera directa y convincente a la formulación de la ley. La ley de inducción
electromagnética de Faraday, que es una de las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo, es diferenteen cuanto a que hay un buen numero de experimentos
sencillos de los cuales puede deducirse directamente. Fueron llevados a cabo por Michael Faraday en Inglaterra en 1831 y por Joseph Henry en los Estados Unidos
aproximadamente en la misma época.

OBJETIVO
Estudiar y comprobar los principios de la inducción electromagnética, descritos por la ley de inducción de Faraday - Lenz.
FUNDAMENTOSTEÓRICOS
Como la corriente eléctrica continua que circula por un alambre produce un campo magnético alrededor del mismo, inicialmente Faraday
pensó que un campo estacionario podía producir una corriente, Faraday utilizo un montaje como se ve en el grafico

En este montaje la corriente que pasa por la bobina produce un campo magnético que se concentra en el anillo de hierro, mientas que la
bobinade la derecha esta conectada a un galvanómetro. Cuando el campo magnético generado por la bobina izquierda esa estacionario no
aparecía corriente inducida en la bobina derecha. Sin embargo aparecía una corriente momentánea en el instante en que se cerraba el
interruptor S de la bobina izquierda, cuando se abría de nuevo volvía a observarse una corriente inducida momentáneamente en la bobinaderecha y esta tenia sentido contrario a la primera. Por lo tanto únicamente existía corriente inducida cuando el campo magnético
producido por la bobina estaba cambiado.
La figura de la derecha muestra una bobina conectada a un galvanómetro, si
introducimos un imán recto en la bobina con su polo norte hacia la bobina ocurre
que mientras el imán este en movimiento el galvanómetro se desvía,poniendo en
manifiesto que esta pasado una corriente por la bobina . Si el imán se mueve
alejándose de la bobina el galvanómetro se desvía nuevamente pero en sentido
contrario, lo que quiere decir que la corriente en la bobina ahora está en sentido
contrario.
Con varios experimentos de este tipo se demuestra que lo que importa es el movimiento relativo del imán y la bobina. La corriente queaparece en este experimento se llama corriente inducida y se dice que es producida por una fuerza electromotriz inducida.
Otro experimento de este tipo es el que vemos en la siguiente figura
Las bobinas se colocan en reposo una con respecto a la otra, cuando se cierra el
interruptor S , produciendo una corriente constante en la bobina de la derecha, el
galvanómetro se desvía momentáneamente, cuandose abre el interruptor,
nuevamente el galvanómetro se desvía. Los experimentos demuestran habrá una
fem inducida en la bobina de la izquierda siempre que cambia la corriente de la
bobina de la derecha. Lo importante es la rapidez con la cual cambia la corriente
y no la magnitud de la misma.
Ley de inducción de FARADAY
Faraday tuvo la intuición de darse cuenta que el cambio en el flujo, B,de inducción magnética para la bobina de la izquierda y en los
otros experimentos realizados era el factor común importante. Este flujo puede ser producido por un imán recto o por una espira de
corriente.
La ley de la inducción de Faraday dice que la fuerza electromotriz inducida, E, en un circuito es igual al valor negativo de la rapidez con
la cual está cambiando el flujo que atraviesa elcircuito.
La ecuación que define la ley de inducción de Faraday la podemos expresar como:

El signo menos es una indicación del sentido de la fem inducida. Si la bobina tiene N vueltas, aparece una fem en cada vuelta que se
pueden sumar, es el caso de los tiroides y solenoides, en estos casos la fen inducida será:

Podemos resumir diciendo “La fuerza electromotriz inducida en un circuito es...