Inducción electromagnética

La inducción electromagnética consiste en producir una tensión o una corriente en un conductor mediante un flujo magnético cambiante. Puede ocurrir cuando se mueve un imán en un solenoide, cambiando así el flujo magnético.

 

Flujo magnético

Cuando se introduce un alambre en espiral cerca de un imán, las líneas de fuerza magnéticas pasan por la bobina. Esto hace que el flujo magnético cambie. El flujo magnético se representa con el símbolo Φ {\displaystyle {\Phi }} {\displaystyle {\Phi }}, por lo que podemos decir que Φ {\displaystyle {\Phi }}{\displaystyle {\Phi }} = BAcos(a) y la unidad resultante será T m 2 {\displaystyle Tm^{2}} {\displaystyle Tm^{2}}donde T es la unidad de campo magnético y m 2 {\displaystyle m^{2}}{\displaystyle m^{2}} es la unidad de área.

El flujo magnético cambiante genera una fuerza electromotriz (FEM). Esta fuerza mueve los electrones libres de una manera determinada, que constituyen una corriente.

 

Ley de Faraday

Michael Faraday descubrió que se genera una fuerza electromotriz cuando se produce un cambio de flujo magnético en un conductor.

Sus leyes establecen que:

E = - d Φ d t {\displaystyle {\mathcal {E}}={-{d\Phi }} sobre dt} \dt}} {\displaystyle {\mathcal {E}}={-{d\Phi } \over dt}}

donde,

\mathcal{E}E {\displaystyle {\mathcal {E}} es la fuerza electromotriz, medida en voltios;

d Φ {\displaystyle {d\Phi }}{\displaystyle {d\Phi }} es el cambio en el flujo magnético, medido en webers;

d t {\displaystyle dt}{\displaystyle dt} es el cambio de tiempo, medido en segundos.

En el caso de un solenoide:

E = - N d Φ d t {\displaystyle {\mathcal {E}}={-N{d\Phi }} sobre dt} \sobre dt}} {\displaystyle {\mathcal {E}}={-N{d\Phi } \over dt}}

donde,

N es el número de espiras del solenoide.

 

Ley de Lenz

El signo negativo en ambas ecuaciones es el resultado de la ley de Lenz, llamada así por Heinrich Lenz. Su ley establece que la fuerza electromotriz (FEM) produce una corriente que se opone al movimiento del flujo magnético cambiante.

 

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Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es la inducción electromagnética?


R: La inducción electromagnética es la producción de un voltaje o corriente en un conductor por un flujo magnético cambiante.

P: ¿Cómo se produce la inducción electromagnética?


R: La inducción electromagnética se produce cuando se mueve un imán en un solenoide, cambiando así el flujo magnético.

P: ¿Se producirá una tensión a través de un conductor eléctrico si un imán está inmóvil respecto a él?


R: No, no se produce tensión (diferencia de potencial electrostático) en un conductor eléctrico si el imán está inmóvil.

P: ¿Quién habló de la producción de tensión y del flujo de corriente alterna en relación con la inducción electromagnética?


R: Michael Faraday habló de la producción de tensión y del flujo de corriente alterna en relación con la inducción electromagnética en 1831.

P: ¿El movimiento continuo de un campo magnético en dirección opuesta provoca la producción de una tensión?


R: Sí, el movimiento continuo de un campo magnético en sentido contrario provoca la producción de una tensión, lo que da lugar al flujo de corriente alterna.

P: ¿Qué fenómeno se conoce cuando un campo magnético cambiante produce una corriente eléctrica en un conductor?


R: El fenómeno se conoce como inducción electromagnética cuando se produce una corriente eléctrica en un conductor por un campo magnético cambiante.

P: ¿Es posible la inducción electromagnética sin un campo magnético?


R: No, la inducción electromagnética no es posible sin un campo magnético.

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