Ficha N 3

UdelaR Facultad de CienciasCurso de Fsica II p/Lic. Fsica y MatemticaCurso 2010

LEY DE INDUCCIN DE FARADAY1.- Flujo magntico (B)- El flujo del campo magntico se define en forma similar al del campo elctrico

2.- Ley de induccin de Faraday- La fem inducida () en un circuito es igual a menos la derivada respecto al tiempo del flujo magntico () a travs del circuito (es decir al negativo de la velocidad con que cambio con el tiempo el flujo magntico):

Si hay una bobina de N espiras, la fem inducida aparece en cada espira.

La ley de induccin de Faraday constituye una de las cuatro ecuaciones de Maxwell.

Supongamos que el flujo magntico es uniforme en un circuito de rea A que est en un plano como se muestra en la figura. El flujo a travs del circuito vale B.A.cos . Por lo que fem vale

Por lo que una fem puede ser inducida por: 1) variando la magnitud B respecto al tiempo; 2) variando el rea del circuito respecto al tiempo, 3) cambiando el ngulo entre la normal al plano y el campo B, y 4) mediante cualquier combinacin de las anteriores.

3.- Ley de Lenz- En un circuito conductor cerrado, la corriente inducida aparece en una direccin tal que sta se opone al cambio que la produce. El signo de menos en la ley de Faraday indica esta oposicin.

Alternativamente se puede expresar como: La polaridad de la fem inducida es tal que sta tiende a producir una corriente que crea un flujo magntico que se opone al cambio en el flujo magntico a travs del circuito.

4.- Fem de movimiento o cintica-

Barra conductora recta de longitud l movindose con una velocidad v a travs de un campo magntico B dirigido perpendicularmente a v. Se induce en los extremos de la barra una fem igual a:

La diferencia de potencial se mantiene mientras exista movimiento a travs del campo. Si se invierte el sentido de movimiento, se invierte la polaridad.

Si tenemos una barra conductora que gira alrededor de un eje en uno de sus extremos en un campo magntico uniforme que es perpendicular al plano de rotacin, se induce una fem entre los extremos de la barra dado por

5.- Campos elctricos inducidos-

Como consecuencia de la ley de Faraday, se concluye que un flujo magntico variable origina un campo elctrico inducido.

Esta forma de la ley de Faraday aparece como una de las cuatro ecuaciones de Maxwell. Este campo elctrico que aparece no es conservativo, vara con el tiempo y se genera por la variacin de un campo magntico.

El resultado es vlido an en ausencia de conductor.

Ejemplo: Campo magntico uniforme en una regin de radio R (fuera vale B=0), que vara , valor de E(r)

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