Induccion magnetica

Capitulo III.12. Inducción electromagnética* (archivo .pdf)

§ III.12.1 Ley fundamental de la inducción electromagnética é

1°. El fenómeno de inducción electromagnética consiste en que un contorno que se halla en un campo magnético alternativo, se genera un campo eléctrico inductivo. De medidas energética de este campo sirve la fuerza electromotriz εi de inducción electromagnética. Si elcontorno es cerrado, por la acción del campo eléctrico inducido se produce en él la ordenación del movimiento de los electrones, es decir, una corriente eléctrica que se llama corriente de inducción.

2°. ley de la inducción electromagnética (ley de Faraday); la fem εi de la inducción electromagnética de un contorno es proporcional a la velocidad de la superficie de la limitación por estecontorno:

(en el SI)


(en el sistema de Gauss)


Aquí no importa qué es lo que ocasiona la variación de flujo magnético: puede ser la deformación o el desplazamiento del contorno en un campo magnético externo o cualquier otra causa de la variación de ese campo en función del tiempo. Cuando un contorno conductor cerrado se traslada en un campo magnético, las fem se inducen en todos lossectores que cortan las líneas de inducción magnética del mismo. La suma algebraica de estas fem (p. 3°) es igual a la fem total del contorno. Para trasladar el contorno cerrado en el campo magnético, hay que realizar un trabajo equivalente a de la corriente de inducción engendrada en el contorno.

Al calcular y , los sentidos de recorrido del contorno (III.8.3.2°) y de la normal exterior n(III.10.2.5°, 6°) se coordinan de tal modo que desde el extremo del vector n se vea que el recorrido del contorno se efectúa en un sentido contrario al de las agujas del reloj. Si el contorno cerrado consta de N espiras en serie (por ejemplo un solenoide (III.10.3.7°)), en la ley de Faraday el flujo magnético se sustituye por el flujo magnético total ψ (III.10.6.5°):

(en el SI)


(en elsistema de Gauss)


3°. La fem de la inducción electromagnética en un contorno se considera positiva si el vector momento magnético Pm de la corriente de inducción (III.10.3.4°) que le corresponda forma un ángulo con líneas de inducción magnética del campo que induce esta corriente. En el caso contrario εi se considera negativa. En la fig. III.12.1.a la fem: 0.

4°. El signo de la ley deinducción magnética se halla en correspondencia con la ley de Lenz; en toda variación del flujo magnético a través de una superficie limitada por un contorno cerrado, en este último surge una corriente de inducción

cuya dirección es tal, que su campo magnético se opone a que varíe el flujo magnético que produce dicha corriente.

5°. La fem de inducción electromagnética surge en el sector delconductor que al moverse corta las líneas de inducción del campo magnético (III.10.1.3°). En el caso representado en la fig. III.12.2, sobre los electrones de conducción del metal (III.7.3.1°) actúa la fuerza de Lorentz (III.11.1.1°): FL= -e[(v+v’)B], en la que v es velocidad con que se mueve el vector AC del conductor en el campo magnético, cuyo vector inducción B es perpendicular al plano quepasa por el sector del conductor y por su velocidad de traslación. Los electrones se mueven ordenadamente a lo largo del conductor, con velocidad v’, bajo la acción de la componente de la fuerza de Lorentz tangente al conductor y dirigida desde A hacia C. el movimiento de los electrones cesa cuando el campo electroestático que aparece en el conductor y que ejerce sobre los electrones la fuerzaeE, compensa la acción de la fuerza de Lorentz.

Según la ley de Ohm para circuito abierto (cuando I = 0) (III.8.2.5o), la diferencia de potencial de equilibrio entre lo puntos A y C, la cual se establece cuando v’ = 0, constituye

donde es la fuerza electromotriz de inducción, puesto que en el sector AC no hay alguna fuente de energía eléctrica.

La fem de inducción electromagnética...