Ley de Faraday
Enviado por drakercc • 13 de Enero de 2015 • Tesis • 1.493 Palabras (6 Páginas) • 362 Visitas
INTRODUCCIÓN
La aparición de corrientes eléctricas inducidas en conductores mediante la variación de campos magnéticos fue descubierta por Michael Faraday por 1830.
Los resultados obtenidos experimentalmente pueden ser sintetizados de la siguiente manera: Toda vez que un flujo magnético variable atraviesa un circuito eléctrico aparece en el circuito una fuerza electromotriz inducida. Que puede expresarse matemáticamente de la siguiente forma [pic]
La Ley de Faraday se puede enunciar en forma operacional de acuerdo a la expresión que acabamos de ver sería
"La fuerza electromotriz inducida en un circuito es directamente proporcional a la variación del flujo magnético e inversamente proporcional al tiempo que dura dicha variación" o lo que es lo mismo "La fuerza electromotriz inducida es directamente proporcional a la rapidez con que varía el flujo magnético."
La forma de reconocer la existencia de una fuerza electromotriz en el circuito es a través de la corriente eléctrica que en el mismo aparece. Dicha corriente eléctrica, es decir el movimiento de cargas aparece frente a la presencia de un campo eléctrico no electrostático que provoca una fuerza sobre las mismas y de este modo comienzan a moverse dando lugar a la corriente eléctrica.
Campo Magnetico
Se puede definir el campo magnético como la región del espacio donde se manifiestan acciones sobre las agujas magnéticas.
Una carga en movimiento crea en el espacio que lo rodea, un campo magnético que actuara sobre otra carga también móvil, y ejercerá sobre esta última una fuerza magnética.
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo del electromagnetismo. Maxwell consiguió reunir en una sola teoría los conocimientos básicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teoría electromagnética predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la existencia de ondas electromagnéticas. Hertz comprobó su existencia e inició para la humanidad la era de las telecomunicaciones.
Ley de Faraday
Faraday establecio que se puede en un circuito eléctrico obtener una Fuerza Electromotriz (F.E.M) y una corriente eléctrica inducida a través de la variacion del campo Magnetico [pic] con respecto al tiempo.
La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:
[pic]
donde [pic]es el campo eléctrico, [pic]es el elemento infinitesimal del contorno C, [pic]es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de [pic]están dadas por la regla de la mano derecha.
La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.
Por medio del teorema de Stokes puede obtenerse una forma diferencial de esta ley:
[pic]
De acuerdo a los experimentos de faraday podemos decir
1.- Las corrientes inducidas son aquellas producidas cuando se mueve un conductor en sentido transversal a las líneas de flujo de un campo magnético.
2.- La inducción electromagnética es el fenómeno que da origen a la producción de una fuerza electromotriz (fem) y de una corriente eléctrica inducida, como resultado de la variación del flujo magnético debido al movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético.
Enunciado de la Ley de Faraday
Con base en sus experimentos, Faraday enunció la ley del Electromagnetismo: la FEM inducida en un circuito
ormado por un conductor o una bobina es directamente proporcional al número de líneas de fuerza magnética cortadas en un segundo. En otras palabras: la FEM inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que envuelve.
La ley anterior, en términos de la corriente inducida, se expresa de la siguiente manera: la intensidad de la corriente inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético.
La Ley de Faraday se expresa matemáticamente como:
ε=-∆Φ O bien ε= - Φf- Φi
∆t t
• Donde ε = fem media inducida en volts (V)
• Φf = flujo magnético final en webers (wb)
• Φi = flujo magnético innicial en webers (wb)
• t =tiempo en que se realiza la variación del flujo magnético medido en segundos (seg).
• El signo negativo (-) de la ecuación se debe a la oposición existente entre la fem inducida y la variación del flujo que la produce (Ley de Lenz).
Fuerza Electromotriz
| Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre |
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