Levitacion Electromagnetica

8. INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA.
Desarrollamos la unidad de acuerdo con el siguiente hilo conductor:
1. ¿En qué condiciones un campo magnético induce corriente eléctrica? Experiencias de Faraday y Henry. Ley
de Faraday y ley de Lenz.
2. ¿Cómo se produce la corriente eléctrica alterna? ¿Cómo se utiliza en los motores eléctricos? ¿Cómo se
transporta?
2.1. Generadores eléctricos.
2.2.Transformadores eléctricos.
2.3. Motores eléctricos.
3. ¿En qué consiste la síntesis electromagnética de Maxwell? Unificación de electricidad, magnetismo y óptica.
3.1. El espectro electromagnético.
APÉNDICES: A.1. Aplicaciones de los campos electromagnéticos. A.2. El horno microondas.
1. ¿EN QUÉ CONDICIONES UN CAMPO MAGNÉTICO INDUCE CORRIENTE ELÉCTRICA?
EXPERIENCIAS DE FARADAY Y HENRY. LEY DEFARADAYY Y LEY DE LENZ.
El descubrimiento de que una corriente eléctrica originaba un campo magnético fue crucial para el
desarrollo de la física y la tecnología. Surgió entonces la pregunta: ¿se podría producir electricidad a partir del
magnetismo? En aquella época, principios del siglo XIX, los únicos dispositivos que existían para generar
corriente eran las celdas voltaicas, que proporcionabancorrientes pequeñas gracias a la disolución en ácido de
metales costosos; las celdas voltaicas son las precursoras de nuestras modernas baterías.
En 1831 el inglés Michael Faraday y el norteamericano Joseph Henry, casi simultáneamente y trabajando
de forma independiente, descubrieron la llamada inducción electromagnética, la generación de corriente eléctrica
inducida por un campo magnéticovariable, base del desarrollo de toda la industria eléctrica actual. Pero además
fue el punto de partida del desarrollo de una concepción unitaria de la electricidad y el magnetismo que llevaría a
cambiar radicalmente nuestra concepción de la naturaleza.
Faraday y Henry observaron a través de numerosas experiencias las condiciones que deben darse para que
en un circuito eléctrico se induzcacorriente eléctrica (figura 1):
a) y b). Cuando existe movimiento relativo
entre el imán o electroimán y la espira, la
aguja del galvanómetro se mueve en una
dirección o en la dirección opuesta,
señalando una corriente en el circuito
tanto mayor cuanta mayor velocidad se
imprima al movimiento. Si no hay
movimiento relativo no se observa
desviación en la aguja.
c) y d). Sin haberdesplazamientos, también
se observan corrientes inducidas si se
modifica el campo magnético que
atraviesa el circuito, bien por variar la
intensidad de la corriente que lo genera
(instantáneamente, al conectar o desconectar el circuito que genera el campo, o
en intervalos más duraderos, utilizando un
reóstato -resistencia- para obtener una
corriente de intensidad variable) o por
variar la superficie delcircuito inducido expuesta al campo (al modificar su forma o al hacerlo girar).
El hecho común a todas las experiencias anteriores es que existe una variación del número de líneas de
campo magnético que atraviesan el circuito (espira, bobina,…). Para cuantificar estas líneas de campo utilizamos
el concepto de flujo  , ya introducido al estudiar el campo eléctrico
1
. Se observa que laintensidad (
ind
I ) o la
1 Revisión del concepto de flujo, aplicado al flujo magnético:
Figura 1Interacción electromagnética 37
© María Dolores Marín Hortelano / Manuel Ruiz Rojas
diferencia de potencial de la corriente inducida (conocida como fuerza electromotriz, fem
2
,
ind
 ) es tanto mayor
cuanto más acusada es la variación del flujo magnético en el transcurso del tiempo.
Paradeducir la ley que relaciona la fem inducida y la variación
del flujo magnético, se considera un circuito formado por un alambre
conductor en forma de U que se cierra mediante otro conductor que puede
deslizarse paralelamente a sí mismo apoyado en las ramas del alambre
(figura 2). Al colocar el circuito dentro de un campo magnético uniforme
B

y deslizar el conductor con una velocidad...