Induccion Magnetica

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
1. Introducción
Sabemos que las corrientes eléctricas están constituidas por cargas
eléctricas en movimiento, y que para que estas cargas se muevan, sobre ellas
deberá actuar una fuerza que, de forma invariante para v< Ley de Lorentz: F = qE + qv ∧ B . En lecciones previas hemos analizado cómo se
produce una corriente eléctrica como consecuencia decampos electrostáticos
coulombianos, EC, cuya fuente son las cargas eléctricas en reposo. A lo largo de
esta lección trataremos de comprobar si existen otras maneras de generar
corriente eléctrica.
2. ¿Es posible generar corriente eléctrica por la acción de fuerzas no
coulombianas?

A.1 ¿En cuál de las siguientes situaciones crees que el amperímetro
señalará valores no nulos?
a) Circuito deresistencia R conectado a los bornes de una batería.
b) Circuito de resistencia R conectado a las placas de un condensador.

A

c) Circuito de resistencia R que rodea a un solenoide por el que circula una
corriente I.
Amperímetro

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A

d) Circuito de resistencia R al que se le acerca
un imán. ¿Y, si el que se mueve es el circuito y
el imán permanece fijo? (en ambos casos,
vistos por un observadorinercial en reposo

fuera del sistema)
Comentario:
El objetivo de esta actividad es que el estudiante se enfrente, por primera
vez en este curso, a la creación de una corriente eléctrica debida a una fuente
distinta al de un campo eléctrico ‘coulombiano’ (EC). También se trataría de
repasar algunas situaciones en las que la fuente fuera dicho EC. Así, en las
cuestiones a) y b) la fuente es un campoeléctrico coulombiano, mientras que en el
apartado c) la experiencia demuestra que sólo cuando la corriente varía con el
tiempo (y por lo tanto el campo magnético que genera) se induce una corriente (la
dB
). Finalmente, en el apartado d), la
fuente sería la variación de B con t →
dt
experiencia demuestra, que para un observador inercial en reposo, se induce
corriente eléctrica tanto el que semueva sea el imán (en cuyo caso la fuente será
dB
) como cuando quién lo haga sea el circuito (en cuyo caso, como se verá
la
dt
más adelante, la fuente que desencadena el fenómeno de inducción, tendrá un
carácter magnético). En todos los casos en los que se ha producido el denominado
‘fenómeno de inducción electromagnética’, existe, como también se analizará a lo
largo de la lección, una variacióndel flujo magnético con el tiempo.

A.2 Imaginemos un solenoide largo por el que circula una corriente I.
¿Cómo y cuál es el campo magnético creado por él?
Si al situar una carga en reposo tanto en el interior como en el exterior de un
solenoide recorrido por una corriente constante, observamos que continua en
reposo, ¿a qué será debido?
Si al situar una carga en reposo tanto en el interior como enel exterior del
solenoide recorrido ahora por una corriente que varía en el tiempo, observamos
que se mueve, ¿a qué será debido?
Comentario:
Con esta actividad se trataría de observar, de nuevo, cómo los ‘campos’
actúan sólo sobre sus fuentes. De esta manera, y recordando que el campo
magnético en el exterior de un solenoide es, básicamente cero, y en su interior en
el centro y sus aledaños,constante, los estudiantes deberían llegar a la conclusión
de que, en el caso a), no hay fuerza eléctrica porque no existe campo eléctrico y
no hay fuerza magnética porque la carga está en reposo. En lo que se refiere al
apartado b), como la carga está en reposo, la única fuerza que la ha podido mover
es de carácter eléctrico y ésta se ha producido como consecuencia de la variación

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de B con t,en el interior del solenoide, que ha inducido un campo eléctrico no
coulombiano.

A.3 ¿Podemos distinguir de alguna manera el campo
coulombiano creado por cargas puntuales en reposo y
este campo? Recuerda la actividad relativa a campo eléctrico
donde se comprobaba que no podía existir una configuración
de cargas eléctricas tal que el patrón de campo eléctrico fuera
el de la figura:
Circulación...

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