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Ley de Lenz
3.1 DEFINICION:
En 1834, el físico ruso Heinrich Lenz descubrió la relación entre los campos
magnéticos inducidos, el voltaje y la corriente cuando un conductor pasa a
través de las líneas de fuerzas de un campo magnético. La ley de Lenz nos
indica el sentido de la corriente inducida en un conductor, establece que: Él
valor de la corriente inducida había sido puesto de manifiesto por Faraday y
Henry: Lenz determino el sentido de la corriente inducida.
El sentido de la corriente en el inducido es tal que se opone a la
variación de flujo inductor (Lenz). Así, si de alguna manera
variamos el flujo que atraviesa el inducido, en éste se genera una
corriente creando un campo magnético cuyo sentido se opone a
dicha variación de flujo. La corriente inducida tiene una sentido tal
que el campo magnético debido a esta corriente se opone al
cambio del campo magnético que induce la corriente.
http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/2-CD-Fiisca-TIC/24Induccion/leydel9.gif
Fig. La bobina 1 contiene dentro la bobina 2. La primera de ellas está conectada a
una batería y la segunda a un galvanómetro
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http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/2-CD-FiiscaTIC/2-4Induccion/leydel12.gif
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Relación entre los
sentidos de las
corrientes
primaria Iprim y la
corriente inducida
Iind. Aquí está
aumentando el
campo magnético.
Nótese que la
corriente en
2 forma un campo
en sentido inversa.
En esta ocasión el
campo magnético
se debilita. La
corriente inducida
forma un campo
en el mismo
sentido del
primario.
Sentido de la
corriente
inducida en la
espira al
acercarse el
imán. Hay
repulsión entre
los dos
elementos.
Sentido de la
corriente
inducida en la
espira al alejarse
el imán. Hay
atracción entre
los dos
elementos.
http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/2-CD-FiiscaTIC/2-4Induccion/Electromagnetismo-Applets/imagenes/induccion1espirab.gif
La inducción electromagnética es la
creación de un voltaje o fuerza
electromotriz inducida (fem) por
cambios en el campo magnético
próximo a un conductor.
La inducción magnética,
que consiste esencialmente en
que un campo magnético variable
en el tiempo puede inducir una
fuerza electromotriz (o una
corriente) en un circuito
Según la ley de Faraday, la fem
inducida en una bobina es
proporcional al producto del número
de espiras y a la razón de cambio o
variación del campo magnético en el
interior de la espira.
Un generador de corriente se vale de
la inducción electromagnética para
convertir energía mecánica en energía
eléctrica.
Un transformador se vale de la
inducción electromagnética para
inducir en el secundario un voltaje
diferente al de la bovina primaria.
El signo (-) que aparece en la ley de Faraday no es estrictamente una parte
cuantitativa de la ley, sino más bien una forma convencional de recordar la
ley de Lenz, que establece que la fem (o la corriente) inducida tiene un
sentido tal que siempre se opone a la causa que la produce. Usualmente se
toma el valor modular de d/da, y el sentido de la fem se establece con el
auxilio de la ley de Lenz.
Sabemos que un alambre con corriente siempre tiene asociado un
campo magnético, y que el sentido del campo es tal que cumple la
regla de la mano derecha. Por tanto, analizando las dos posibles
direcciones de la corriente en la espira, se llega rápidamente a la
conclusión de que la dirección correcta es la que aparece en la figura,
pues en este caso el campo inducido tiende a reforzar el campo
decreciente, oponiéndose así a su disminución. 1
3.2 APLICACIONES
1. Los generadores de corriente alterna constituyen el medio industrial más
común de producción de energía eléctrica. Estos dispositivos se basan en el
aprovechamiento de los fenómenos de la inducción electromagnética según
la Ley de Lenz. Según la ley de Faraday, la fuerza electromotriz alterna
inducida en la espira será ssiendo B la densidad del campo magnético, Al
área de la espira, w la velocidad angular de giro y al ángulo formado por el
campo magnético y el vector representativo del área (normal a la
superficie). El signo (-) de la formula indica que la fuerza electromotriz
incluida surge para oponerse al cambio en el flujo magnético que se produce
en la espira.
2. Alternadores
Los dispositivos generadores de corrientes eléctricas alternas se llaman
alternadores. Un alternador consta básicamente de dos elementos: el rotor,
que provoca el giro del conjunto, y el estator, que rodea al anterior y rota
alrededor de su eje.
3. Motores de corriente alterna
1
http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/2-CD-Fiisca-TIC/24Induccion/leydelenz.htm
Los generadores de corriente alterna o alternadores pueden utilizarse
también como motores para generar energía mecánica a partir de la
eléctrica. Para ello basta con conectar las escobillas de un alternador con
otro generador de alterna, con el fin de inducir una reorientación y un giro
indefinido de la espira del segundo alternador mientras exista aporte de
corriente.
4. Fuerza electromotriz y contra electromotriz
La acción de los generadores de corriente vienen definidos por una
magnitud llamada fuerza electromotriz (f.e.m.) que se define como la energía
eléctrica que comunica el generador a cada unidad de carga que circula por
él.
5. Producción de energía eléctrica
Los generadores de corriente alterna constituyen el medio industrial más
común de producción de energía eléctrica. Según la ley de Faraday, la fuerza
electromotriz alterna inducida en la espira será
Siendo B la densidad del campo magnético, A el área de la espira, w la
velocidad angular de giro y a el ángulo formado por el campo magnético y el
vector representativo del área (normal a la superficie). El signo (-) de la
formula indica que la fuerza electromotriz incluida surge para oponerse al
cambio en el flujo magnético que se produce en la espira.
6. Alternadores
Los dispositivos generadores de corrientes eléctricas alternas se llaman
alternadores. Un alternador consta básicamente de dos elementos: el rotor,
que provoca el giro del conjunto, y el estator, que rodea al anterior y rota
alrededor de su eje.
7. Motores de corriente alterna
Los generadores de corriente alterna o alternadores pueden utilizarse
también como motores para generar energía mecánica a partir de la
eléctrica. Para ello basta con conectar las escobillas de un alternador con
otro generador de alterna, con el fin de inducir una reorientación y un giro
indefinido de la espira del segundo alternador mientras exista aporte de
corriente.
Según la ley de Lenz, al acercar el imán al circuito se genera una corriente
que induce un campo magnético que repele al imán (a). Cuando la barra
imantada se aleja (b), la corriente generada engendra un campo que tiende a
atraer al imán hacia el circuito.2
3.3 EJERCICIOS:
2
http://victoperez437.blogspot.com/
http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//3000/3234/html/1
5_ley_de_faraday_y_lenz.html
3.4 ENLACES DE APOYO
http://www.youtube.com/watch?v=lIF8cszlkM4
http://www.youtube.com/watch?v=dxOL1V_bM7k
http://www.youtube.com/watch?v=AmJzUohj45
3.5 BIBLIOGRAFÍA:
http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/2-CD-FiiscaTIC/2-4Induccion/leydelenz.htm
http://victoperez437.blogspot.com/