ley de faraday
Páginas: 6 (1330 palabras)
Publicado: 4 de febrero de 2014
Postulado de la Ley.
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuitocerrado
Faraday concluyó que es posible inducir una corriente eléctrica en una espira mediante un campo magnético cambiante. La corriente inducida existe sólo mientras el campo magnético que pasa a través de la espira cambia. En cuanto el campo magnético alcanza un valor estable, la corriente en la espira secundaria desaparece. En efecto, la espira se comporta como si se hubiera conectado unafuente de fem durante un lapso breve. Es habitual decir que una fem inducida se produce en la espira debido al campo magnético cambiante.
En general, la fem es directamente proporcional a la rapidez de cambio con el tiempo del flujo magnético a través de la espira. Este enunciado, puede ser escrito matemáticamente como ley de inducción de Faraday.
Donde es el flujo magnéticoa través de la espira. Si una bobina construida de N espiras, con la misma área, y es el flujo magnético a través de una espira, se induce una fem en todas las espiras. Las espiras están en serie, por lo que sus fem se suman; debido a eso, la fem total inducida en la bobina se conoce por la expresión
El signo negativo que aparece en las ecuaciones es de un significado físico deimportancia. Suponga que una espira que encierra una superficie A se encuentra en un campo magnético uniforme . El flujo magnético a través de la espira es igual a BA cos u; por esto, la fem inducida puede expresarse como
)
A partir de esta expresión observe que una fem puede ser inducida en el circuito de varias formas:
- La magnitud de cambia con el tiempo.
- El área encerradapor la espira cambia con el tiempo.
- El ángulo u existente entre y la normal a la espira puede cambiar con el tiempo.
- Cualquier combinación puede presentarse de lo anterior
Aplicaciones tecnológicas.-
El interruptor por fallas a tierra (GFI, por sus siglas en inglés) es un dispositivo de seguridad interesante que protege a los usuarios de aparatos electrodomésticoscontra descargas eléctricas. Su operación utiliza la ley de Faraday. En el GFI que se muestra, el alambre 1 se dirige de la toma de energía en la pared al aparato electrodoméstico que se va a proteger y el alambre 2 se dirige del aparato electrodoméstico de regreso a la toma de corriente en la pared. En una sección del anillo de hierro que rodea ambos alambres se ha enrollado una bobina dedetección. Ya que las corrientes en los alambres están en direcciones opuestas y de igual magnitud, no hay campo magnético alrededor de los alambres y el flujo magnético neto a través de la bobina detectora es igual a cero. Sin embargo, si la corriente de vuelta en el alambre 2 cambia, es decir, si las dos corrientes no son iguales, las líneas del campo magnético existen alrededor del par de alambres.(Esto puede ocurrir, por ejemplo, si el aparato electrodoméstico se moja, permitiendo que se fugue una corriente a tierra.) En consecuencia, el flujo magnético neto a través de la bobina sensible no es más de cero. Puesto que la corriente doméstica es corriente alterna (significa, que su dirección se está invirtiendo de manera continua), el flujo magnético a través de la bobina detectora cambia conel tiempo, induciendo en ésta una fem. Esta fem inducida se utiliza para disparar un cortacircuitos que corta la corriente antes de que alcance un nivel peligroso.
Otra aplicación interesante de la ley de Faraday es el sonido que produce una guitarra eléctrica. La bobina en este caso, que se llama bobina captadora, se coloca cerca de la cuerda de la guitarra vibrante, que está...
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuitocerrado
Faraday concluyó que es posible inducir una corriente eléctrica en una espira mediante un campo magnético cambiante. La corriente inducida existe sólo mientras el campo magnético que pasa a través de la espira cambia. En cuanto el campo magnético alcanza un valor estable, la corriente en la espira secundaria desaparece. En efecto, la espira se comporta como si se hubiera conectado unafuente de fem durante un lapso breve. Es habitual decir que una fem inducida se produce en la espira debido al campo magnético cambiante.
En general, la fem es directamente proporcional a la rapidez de cambio con el tiempo del flujo magnético a través de la espira. Este enunciado, puede ser escrito matemáticamente como ley de inducción de Faraday.
Donde es el flujo magnéticoa través de la espira. Si una bobina construida de N espiras, con la misma área, y es el flujo magnético a través de una espira, se induce una fem en todas las espiras. Las espiras están en serie, por lo que sus fem se suman; debido a eso, la fem total inducida en la bobina se conoce por la expresión
El signo negativo que aparece en las ecuaciones es de un significado físico deimportancia. Suponga que una espira que encierra una superficie A se encuentra en un campo magnético uniforme . El flujo magnético a través de la espira es igual a BA cos u; por esto, la fem inducida puede expresarse como
)
A partir de esta expresión observe que una fem puede ser inducida en el circuito de varias formas:
- La magnitud de cambia con el tiempo.
- El área encerradapor la espira cambia con el tiempo.
- El ángulo u existente entre y la normal a la espira puede cambiar con el tiempo.
- Cualquier combinación puede presentarse de lo anterior
Aplicaciones tecnológicas.-
El interruptor por fallas a tierra (GFI, por sus siglas en inglés) es un dispositivo de seguridad interesante que protege a los usuarios de aparatos electrodomésticoscontra descargas eléctricas. Su operación utiliza la ley de Faraday. En el GFI que se muestra, el alambre 1 se dirige de la toma de energía en la pared al aparato electrodoméstico que se va a proteger y el alambre 2 se dirige del aparato electrodoméstico de regreso a la toma de corriente en la pared. En una sección del anillo de hierro que rodea ambos alambres se ha enrollado una bobina dedetección. Ya que las corrientes en los alambres están en direcciones opuestas y de igual magnitud, no hay campo magnético alrededor de los alambres y el flujo magnético neto a través de la bobina detectora es igual a cero. Sin embargo, si la corriente de vuelta en el alambre 2 cambia, es decir, si las dos corrientes no son iguales, las líneas del campo magnético existen alrededor del par de alambres.(Esto puede ocurrir, por ejemplo, si el aparato electrodoméstico se moja, permitiendo que se fugue una corriente a tierra.) En consecuencia, el flujo magnético neto a través de la bobina sensible no es más de cero. Puesto que la corriente doméstica es corriente alterna (significa, que su dirección se está invirtiendo de manera continua), el flujo magnético a través de la bobina detectora cambia conel tiempo, induciendo en ésta una fem. Esta fem inducida se utiliza para disparar un cortacircuitos que corta la corriente antes de que alcance un nivel peligroso.
Otra aplicación interesante de la ley de Faraday es el sonido que produce una guitarra eléctrica. La bobina en este caso, que se llama bobina captadora, se coloca cerca de la cuerda de la guitarra vibrante, que está...
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