Download FEM y Fenomenos de Induccion

Ley de Faraday
Ley de Lens
Fuerza Electromotriz
Inducción
Aplicaciones
Michael Faraday
(September 22, 1791- August 25, 1867)

Cuando Michael Faraday hizo su descubrimiento de
la inducción electromagnética en1831, realizo la
hipótesis que un campo magnético variable era
necesario para inducir una corriente eléctrica en un
circuito cercano.
𝜺=
𝒅𝜱𝑩
−
𝒅𝒕
Φ𝐵 =
=
𝑩 𝑑𝑨
𝑬 𝑑𝒔
Heinrich Friedrich Emil Lenz
(February 12, 1804 – February 10, 1865)

LA LEY DE LENZ EXPRESA QUE LA DIRECCION
DE LA CORRIENTE INDUCIDA ES TAL QUE SU
CAMPO MAGNETICO ES OPUESTO AL CAMBIO
EN EL CAMPO MAGNTEICO EXTERNO, ASI QUE
LA LEY DE LENZ NOS BRINDA LA FORMA DE
PREDECIR LA DIRECCION DEL FLUJO DE
CORREINTE EN UN CONDUCTOR CUANDO
CAMBIA UN CAMPO MAGNETICO EXTERNO.

ES UNA MANIFESTACION DE LA LEY DE
CONSERVACION DE ENERGIA.
Fuerza electromotriz, fem
Voltaje producido por movimiento mecánico
Supongamos una varilla conductora que se
desliza a lo largo de dos conductores que están
unidos a una resistencia.
I
El flujo magnético varía porque el área que encierra el circuito
también lo hace.
Como
La magnitud de la FEM inducida será
FEM de movimiento es toda FEM inducida por el movimiento
relativo de un campo magnético y un segmento de corriente.
¿Cuál es el efecto de la aparición de esta corriente inducida?
El campo magnético ejerce una fuerza magnética sobre la
varilla que se opone al movimiento
I
FEM de movimiento para un circuito abierto (Varilla
aislada)
La FEM se induce en una barra o en un alambre conductor
que se mueve en el seno de un campo magnético incluso
cuando el circuito está abierto y no existe corriente.
Equilibrio
La diferencia de potencial a través de la barra será

Un campo magnético variable induce una
FEM y una corriente, como resultado de este
flujo variable se forma también un campo
eléctrico no conservativo y variable en el
tiempo.


LA ESPIRA DE LA FIGURA SE ENCUNETRA EN PLANO PERPENDICULAR A UN
CAMPO MAGNÉTICO QUE VARIA CON EL TIEMPO, ESTO PROVOCA UNA FEM
INDUCIDA ASÍ COMO LA PRESENCIA DE UN CAMPO ELÉCTRICO INDUCIDO.
DEDUCIMOS LA ECUACIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICO INDUCIDO A PARTIR DE
LAS SIGUIENTES ECUACIONES:

CASO GENERAL:
a
B
c
Las corrientes inducidas no siempre se encuentran confinadas a
rutas bien definidas, como los alambres.
Inducción Mutua
El flujo magnético a través de un circuito varia con el tiempo como
consecuencia de las corrientes variables que existen en circuitos
cercanos , lo que da origen a una FEM inducida mediante un
proceso conocido como inducción mutua , precisamente porque
depende de los dos circuitos.
Autoinducción
Existe una relación entre el flujo que atraviesa un circuito y la
corriente que recorre el mismo.
Donde L es la Autoinducción de la espira, que depende de
sus propiedades geométricas.
Unidad en S.I.: Henrio (H)
Si la corriente varía, también lo hace el flujo magnético y
podemos escribir
Por la Ley de Faraday-Henry
• DISPOSITIVOS DE FRENADO
• AMORTIGUADORAS DE
UN SISTEMA VIBRATORIO
Utilizan la inducción magnética para crear una diferencia de potencial al girar las
bobinas de alambre del generador en el interior de un campo magnético.

‣
El betatrón.
Acelerador de electrones hasta energías de 108 eV. Si se hace que los
electrones choquen contra un blanco se producen rayos x utilizados en
terapias de cáncer. En el betatrón el campo magnético variable mantiene los
electrones en órbitas circulares, de esta manera aparece un campo eléctrico
inducido que acelera los electrones.
Interruptor de falla a tierra.
Dispositivo de seguridad que protege a los usuarios de aparatos eléctricos
contra descargas eléctricas. Se le induce una FEM que se usa para activar un
interruptor de circuito que detiene la corriente antes de que alcance un nivel
nocivo.
Contiene una gran bobina
alrededor del marco.
Esta bobina tiene una propiedad
que se conoce como
inductancia.
• Utiliza una
inductancia mutua
del solenoide
•Bobina NH vueltas
enrolladas alrededor
del centro de un
solenoide de NB
vueltas
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