Fenómenos de inducción y autoinducción magnética,

ejemplo y aplicaciones

Viviana Beltrán 257822Sindy Paola Reyes 244549Laura Carvajal 244465Néstor Manosalva 257854

NESTOR

LEY DE FARADAY

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.

LEY DE FARADAY

LEY DE FARADAY

=

LEY DE FARADAY

LEY DE LENZ

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.

LEY DE LENZ

ES UNA MANIFESTACION DE LA LEY DE CONSERVACION DE ENERGIA.

LEY DE LENZ

VIVIANA

Fuerza electromotriz de movimiento

Aut

ores

Mar

Arti

gao

Cas

tillo

, Man

uel S

ánc h

ez M

artín

ez

Dpt

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Fís

ica A

plic

ada,

Esc

uela

Pol

itécn

ica

Supe

rior d

e A

lbac

ete

(UC

L M)

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.

x l BA·B v l B

dtdx l B

dtd

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.

v l B

dtd m

¿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

Aut

ores

Mar

Arti

gao

Cas

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Fís

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ete

(UC

L M)

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

v l Bl EV

Aut

ores

Mar

Arti

gao

Cas

tillo

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ánc h

ez M

artín

ez

Dpt

o de

Fís

ica A

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Pol

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ica

Supe

rior d

e A

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ete

(UC

L M)

em FF EB v

v l B

LAURA

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.

CAMPOS ELÉCTRICOS INDUCIDOS

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:

SINDY

ca B

Las corrientes inducidas no siempre se encuentran confinadas a rutas bien definidas, como los alambres.

NESTOR

Inducción Mutua

Aut

ores

Mar

Arti

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Cas

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, Man

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ez

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ica A

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ada,

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Pol

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(UC

L M)

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.

VIVIANA

Autoinducción

Aut

ores

Mar

Arti

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Cas

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, Man

uel S

ánc h

ez M

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ez

Dpt

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Fís

ica A

plic

ada,

Esc

uela

Pol

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ica

Supe

rior d

e A

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ete

(UC

L M)

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)

I L

Si la corriente varía, también lo hace el flujo magnético y podemos escribir

dtdIL

dtLId

dtd m )(

Por la Ley de Faraday-HenrydtdIL

SINDY

• 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.

EJEMPLOS Y APLICACIONES TECONOLÓGICAS

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

MICRÓFONOS ELECTROMAGNÉTICOS

SISMÓGRAFOS

COMPUTADORAS