Práctica de Ley de Faraday

Alumnos: Juan Pablo Chalupa y Bruno Santin
Grupo: Jueves 14:00-17:00 (2° grupo)
Docente: Lorenzo Lenci
Facultad de Ingeniería – UDELAR

Índice:
Objetivos

pág. 3

Fundamento teórico

pág. 3

Dispositivo experimental y procedimiento

pág. 5

Datos obtenidos, procesamiento de datos y observaciones

pág. 7

Conclusiones

pág.19

Anexo

pág. 22

Bibliografía

pág. 282

Objetivos:
Interiorizarnos en la generación de corrientes mediante variaciones en campos
magnéticos, en forma cualitativa, a través de la manipulación de elementos: imanes, bobinas,
generadores. Para esto:
 Analizaremos la relación entre la fem de inducción que se genera en
una bobina que se encuentra en reposo, mediante un campo magnético que
haremos variar.
 Estudiaremos lainducción en una bobina que rota en una zona dentro
de un campo magnético que mantendremos constante.

Fundamento teórico:
Inducción electromagnética:
La inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan
campos eléctricos. Cuando decimos que un campo magnético genera una corriente eléctrica
en un conductor, nos referimos a que aparece una fuerza electromotrizinducida (notaremos
ind) en un conductor en sus cercanías, de modo que las cargas del conductor se mueven
generando una corriente (corriente inducida).
Este hecho se observa fácilmente en un simple experimento: alejando o acercando un
imán dentro una bobina (cable conductor enrollado) que no esté conectado a ninguna fuente
de fuerza electromotriz y se detecta con un osciloscopio una diferencia devoltaje generado en
el conductor.

Ley de Faraday:
El nombre formal para la ecuación de la física que define el comportamiento de una
fuerza electromotriz inducida por variaciones en el flujo magnético es la Ley de la Inducción
Electromagnética de Faraday.
A Michael Faraday (físico ingles nacido en 1781) se le da el crédito por el
descubrimiento de la inducción electromagnética en 1831.
Laexpresión matemática para esta Ley es:
(1)
Donde el primer término es la integral curvilínea del campo eléctrico en una curva
cerrada y el segundo termino hace referencia a la derivada del flujo magnético respecto del
tiempo en la superficie delimitada por la curva cerrada.
El flujo de campo magnético sobre una superficie (B) se formula como: la integral en
una superficie de un campomagnético, producto escalar, el vector normal de la superficie
(dA):
(2)
3

Volviendo al primer término de la ecuación (1), vemos que se está integrando un
campo eléctrico por lo que el resultado de esta expresión es una fem, en nuestro caso sería el
inducido por el campo que estamos produciendo:
(3)

Bobinas de Helmholtz:
Las Bobinas de Helmholtz es un dispositivo que se utiliza paraproducir una región (entre las bobinas) en la que un campo magnético
sea uniforme y controlado. Consiste en dos bobinas circulares de radio
R, separadas por una distancia igual a su radio, las bobinas tienen N
espiras y por ambas circula una corriente  (en el mismo sentido). La
expresión del campo dentro de dicha región puede determinarse
aplicando la Ley de Ampère, siendo su expresiónmatemática:

Dispositivo de Helmholtz

(4)





“0“ es la constante permeabilidad magnética.
“N” el número de vueltas de la bobina.
“I” la intensidad de corriente que circula.
“R” el radio de la bobina.

Líneas de campo magnético
dentro del dispositivo de
Helmholtz

4

Dispositivo experimental y procedimiento:
Materiales:
A continuación desarrollamos una lista con los materialesutilizados en las diferentes
partes de la práctica:










Osciloscopio.
Generador de funciones.
Fuente de voltaje continuo.
Amperímetro.
Bobinas de Helmholtz.
Bobinas y solenoides varios.
Cables.
Imanes.
Motor.

Análisis cualitativo del comportamiento de la
bobina con el imán:
Con la bobina conectada al osciloscopio y un imán
observamos qué sucede en los...