LEY DE FARADAY

Diana Lucia Gómez MolinaG12NL15

Experimento realizado por Faraday Una bobina primaria se conecta a un interruptor y a una batería. La

bobina se enrolla alrededor de un anillo, y una corriente en la bobina produce un campo magnético cuando el interruptor se cierra.

Una bobina secundaria también se enrolla alrededor de un anillo y se conecta al galvanómetro . No hay batería presente en el circuito secundario, y la bobina secundaria no esta conectada a la primaria. Cualquier corriente detectada el circuito secundario puede ser inducida por algún agente externo.

Observaciones del experimento

A primera vista, se podría pensar que no se detectaría ninguna corriente en el circuito secundario. Sin embargo sucede algo asombrosos cuando se cierra y abre repentinamente el interruptor en el circuito primario.

El momento en que se cierra el interruptor, la aguja del galvanómetro se desvía en una dirección y luego regresa a cero.

En el instante en que se abre el interruptor, la aguja se desvía en dirección opuesta y de nuevo regresa a cero.

Por ultimo, el galvanómetro registra cero cuando en el circuito primario hay una corriente estable o no hay ninguna corriente.

Resultado

Como resultado de estas observaciones Faraday concluyo que una corriente eléctrica puede inducirse en un circuito mediante un campo magnético variable.

La corriente inducida existe solo durante un breve tiempo mientras el campo magnético a través de la bobina secundaria esta cambiando. Una vez que el campo magnético alcance un valor estable, la corriente en la bobina secundaria desaparece.

En general la fem inducida es directamente proporcional a la rapidez de cambio en el tiempo del flujo magnético a través del circuito. Este enunciado conocido como la ley de Faraday, puede escribirse como:

Supongamos que una espira encierra a un área A se encuentra en un campo magnético uniforme B. El flujo magnético a través de la espira es igual a BA cos θ, por tanto, la fem inducida puede expresarse como:

A partir de esta expresión se ve que puede inducirse una fem en el circuito de varias maneras:

La magnitud de B puede variar con el tiempo. El área encerrada por la espira puede cambiar con el tiempo. El ángulo θ entre B y la normal a la espira puede cambiar con el

tiempo. Puede ocurrir cualquier combinación de las anteriores.

Ley de Lenz

La ley de Faraday indica que la fem inducida y el cambio en el flujo tienen signos algebraicos opuestos. Esto tiene una interpretación física muy real que se conoce como la Ley de Lenz.

La polaridad de la fem inducida es tal que tiende a producir una corriente que crea un flujo magnético, el cual se opone al cambio del flujo magnético a través del área encerrada por la espira de corriente.

Esto es, la corriente inducida tiende a evitar el cambio del flujo magnético original a través del circuito desde la transformación.

La ley de Lenz señala que la corriente inducida debe estar dirigida de modo que el flujo magnético que produzca se oponga al cambio en el flujo magnético externo.

a) Conforme la barra conductora se desliza sobre los dos rieles conductores fijos, el flujo magnético a través del área encerrada por la espira aumenta en el tiempo. Por la Ley de Lenz, la corriente inducida debe estar en el sentido contrario a las manecillas del reloj a fin de producir un flujo magnético en oposición dirigido hacia fuera de la pagina (diapositiva).

b) Cuando la barra se mueve a la izquierda, la corriente inducida debe estar en el sentido de las manecillas del reloj .

a) Cuando el imán se mueve la espira conductora estacionaria, se induce una corriente en la dirección mostrada.

b) Esta corriente inducida produce su propio flujo magnético que esta dirigido hacia la izquierda y así contrarresta el creciente flujo externo a la derecha.

c) Cuando el imán se mueve alejándose de la espira conductora estacionaria, se induce una corriente en la dirección mostrada.

d) Esta corriente inducida produce un flujo magnético que esta dirigido hacia la derecha y así contrarresta el flujo externo decreciente a la derecha.

BIBIOGRAFIA: SERWAY, J,R., FISICA II., 3ra Edición., Thomson., México., 2004