LEY DE FARADAY Y MAGNETIZACION

Ley de inducción de Faraday

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:

donde E es el campo eléctrico, dl es el elemento infinitesimal del contorno C, B es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de dA están dadas por la regla de la mano izquierda.

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:

Ésta es una de las ecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes del electromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando así al electromagnetismo.

En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la fórmula anterior se transforma en:

donde E es la fuerza electromotriz inducida y dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo magnético Φ. La dirección de la fuerza electromotriz (el signo negativo en la fórmula) se debe a la ley de Lanz.

Introduccion a la ley de Faraday

LA MAGNETIZACIÓN

El Momento Dipolar Magnético m producido por una pequeña espira de corriente I se define como la corriente por el vector Área de la espira: m = I A, donde la dirección del vector Área y la dirección de la corriente están relacionadas por la regla de la mano derecha, como se observa en la Figura 1:

Dentro de los átomos de un material magnético se producen Momentos Dipolares Magnéticos al girar los electrones en sus órbitas. Adicionalmente los electrones, aún cuando no estén orbitando, tienen un Momento Dipolar Intrínseco llamado spin. El spin es un efecto cuántico-relativista que no tiene análogo en la Física clásica; inicialmente se pensó que el electrón era una esfera cargada que estaba siempre girando y por eso se le llamó spin que en inglés significa giro; pero este modelo clásico no se adapta a los hechos experimentales, ya que actualmente se reconoce al electrón como una de las partículas elementales del universo y no hay evidencias de que los electrones tengan alguna estructura interna ni tamaño. Además no explica los valores discretos ( cuánticos ) de su Momento Magnético. El número que identifica el estado de spin del electrón solo puede tener dos valores: +½ ó -½.

Clásicamente podemos modelar todos los Momentos Dipolares Magnéticos, orbitales y/o de spin, como si fueran producidos siempre por corrientes, es decir, podemos simular el efecto magnético de cada átomo como un pequeño Momento Dipolar

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