Download Corrientes Inducidas

E L E C T R I C I D A D
Y
M A G N E T I S M O
das
i
c
u
d
n
I
s
e
t
n
e
i
Corrientes
Inducidas
Corr
E L E C T R I C I D A D
Y
M A G N E T I S M O
En 1831, Michael Faraday en Inglaterra y Joseph Henry en los Estados Unidos descubrieron, de forma independiente,
que un campo magnético variable induce una corriente en un conductor.
Los resultados de sus experimentos condujeron a una importante y básica ley del electromagnetismo, conocida
como ley de Faraday-Henry y cuyo enunciado es el siguiente: si el flujo magnético a través de un área rodeada
por un circuito varía, se induce en éste una fuerza electromotriz (f.e.m.i.) cuyo valor es igual a la variación del
flujo magnético por unidad de tiempo. Este resultado es independiente de la manera en que pueda cambiarse
el flujo magnético.
El signo negativo de la expresión anterior,
quiere decir que la polaridad de la f.e.m.i.
es tal que la corriente inducida crea un flujo
magnético que se opone a la variación de
flujo que la origina (ley de Lenz).
En 1820 la experiencia de Oersted demostró
que las corrientes eléctricas crean campos
magnéticos y en 1831 Faraday y Henry
demuestran el fenómeno contrario. Queda pues de manifiesto, que las acciones eléctricas y magnéticas no
pueden darse por separado sino que ambas interactúan conjuntamente: se ha descubierto el electromagnetismo.
Corrientes Inducidas
IT
S
I
V
LA
E
D
ANTES
A
¿Producen las cargas eléctricas en reposo algún efecto magnético? ¿Y si se mueven? ¿Cómo lo podrías
comprobar?
___________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
¿En qué consiste una dinamo? ¿Para qué sirve?__________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________
¿Qué transformación de energía se produce en una dinamo? ¿Y en un motor eléctrico?_____________________
___________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
¿Qué diferencias y analogías encuentras entre un motor eléctrico y una dinamo?____________________________
____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
¿Qué es un electroimán? Construye uno._________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
Repasa los conceptos de campo y flujo eléctrico y magnético. También, analiza las fuentes de estos campos
y su interrelación.
____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
1
E L E C T R I C I D A D
IT
S
I
V
LA
E
T
N
A
DUR
Y
M A G N E T I S M O
A
Introduce el imán por el polo norte en el solenoide, ¿hacia dónde se desplaza la aguja del galvanómetro?
_____________________________________________________________________________________________________
Ahora sácalo y observa hacia dónde se produce el desplazamiento de la aguja.
_____________________________________________________________________________________________________
Repite las anteriores experiencias con el polo sur del imán.________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
¿Qué ocurre cuando detienes el imán?________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
Toma un polo cualquiera y acércalo a las espiras con diferente rapidez. Anota los cambios que observes.
_____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________
Influye la velocidad del movimiento del imán con respecto a la bobina, ¿cómo?______________________________
___________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
Coloca el imán frente al solenoide y hazlo girar. ¿Se induce alguna corriente?_____________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
2
Corrientes Inducidas
TA
I
S
I
V
A
L
E
D
S
DESPUÉ
· Trata de justificar lo que has observado en la visita al módulo:
a.- Indica gráficamente y explica el porqué del sentido de la corriente inducida cuando
acercas el polo norte del imán a la espira.
n
s
b.- Representa y justifica el sentido de la corriente inducida cuando se aleja de la
espira el polo sur del imán.
s
n
c.- ¿Por qué no se induce corriente cuando detienes el imán frente a las espiras?
_________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
d.- ¿Cómo es la corriente que se induce en el solenoide cuando hacemos girar el imán?
________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________
e.- ¿Qué transformación energética tiene lugar en todo este proceso?
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
3
E L E C T R I C I D A D
Y
M A G N E T I S M O
·
¿Cómo se produce la energía eléctrica en los embalses y en los aerogeneradores?
_______________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
Una aplicación sencilla de las corrientes inducidas es el micrófono. Éste consta de una membrana unida
a una bobina que puede moverse libremente en un campo magnético (imán). ¿Cómo crees que funciona?
_________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
Investiga otras aplicaciones de este fenómeno. (Por ejemplo las cocinas de inducción magnética).
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________
dinamo del siglo xix
4
Corrientes Inducidas
CUR
S
E
D
A
D
IOSI
Michael Faraday fue un físico y químico inglés que destacó por ser un gran científico experimental.
Nació en 1791 en el seno de una familia humilde (su padre era herrero) y tenía 9 hermanos. A los 14 años
comenzó a trabajar como aprendiz de encuadernador. Su jefe le animó en la lectura y él, poco a poco, fue fascinándose
por los artículos de química y electricidad que pasaban por sus manos.
En 1812, asiste a una conferencia de Humphry Davy. Poco después, Faraday envió 386 páginas de notas, forradas
en piel, a Davy, quien impresionado tomó a Faraday como su asistente permanente en la Royal Institution.
Aunque su formación matemática era muy elemental, no sólo llevó a cabo descubrimientos experimentales
básicos sino que también introdujo conceptos, como las nociones de líneas de fuerza y de campo, fundamentales
en la teoría electromagnética. Pero también hizo importantes contribuciones en otras disciplinas:
· Efectuó estudios sobre el cloro que le condujo a hallar dos nuevos cloruros de carbono.
· Descubrió en 1825 el benceno.
· Desarrolló métodos de licuación de gases (sometiéndolos a presión).
· Investigó las aleaciones del acero.
· Detectó la rotación del plano de polarización de la luz en un campo eléctrico.
· Enunció en 1833 las leyes generales de la electrolisis.
Por otra parte, tuvo un alto concepto de la ética y la moralidad que le llevó a rechazar la preparación de un gas
venenoso en la guerra de Crimea.
Faraday muere en 1867. Su nombre es recordado en la unidad de capacitancia en el SI (el faradio) y en la constante
de Faraday (cantidad constante de electricidad necesaria para liberar un equivalente de sustancia en la electrolisis).
5
Avda. DE LUIS BUÑUEL
29011 - MÁLAGA
Tlf./Fax: 952 07 04 81
www.principia-malaga.com
[email protected]