Qué es la Ley de Faraday
La Ley de Faraday de inducción electromagnética (conocida como Ley de Faraday) es una ley básica del electromagnetismo que predice cómo un campo magnético interactuará con un circuito eléctrico para producir una fuerza electromotriz (EMF). Este fenómeno se conoce como inducción electromagnética.
la ley de Faraday establece que una corriente es inducida en un conductor que está expuesto a un campo magnético cambiante., La Ley de Lenz de inducción electromagnética establece que la dirección de esta corriente inducida será tal que el campo magnético creado por la corriente inducida se opone al campo magnético cambiante inicial que la produjo. La dirección de este flujo de corriente se puede determinar usando la regla de la mano derecha de Fleming.
La Ley de inducción de Faraday explica el principio de funcionamiento de los transformadores, motores, generadores e inductores. La ley lleva el nombre de Michael Faraday, quien realizó un experimento con un imán y una bobina., Durante el experimento de Faraday, descubrió cómo se induce EMF en una bobina cuando el flujo que pasa a través de la bobina cambia.
experimento de Faraday
en este experimento, Faraday toma un imán y una bobina y conecta un galvanómetro a través de la bobina. Al arrancar, el imán está en reposo, por lo que no hay deflexión en el galvanómetro, es decir, la aguja del galvanómetro está en la posición central o cero. Cuando el imán se mueve hacia la bobina, la aguja del galvanómetro se desvía en una dirección.,
Cuando el imán se mantiene inmóvil en esa posición, la aguja del galvanómetro se devuelve a la posición cero. Ahora, cuando el imán se aleja de la bobina, hay alguna desviación en la aguja pero en dirección opuesta, y nuevamente cuando el imán se vuelve estacionario, en ese punto con respecto a la bobina, la aguja del galvanómetro vuelve a la posición cero. Del mismo modo, si el imán se mantiene estacionario y la bobina se aleja, y hacia el imán, el galvanómetro muestra igualmente la deflexión., También se ve que cuanto más rápido sea el cambio en el campo magnético, mayor será el EMF inducido o el voltaje en la bobina.,galvanómetro
conclusión: a partir de este experimento, Faraday concluyó que cuando hay movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético, el enlace de flujo con una bobina cambia y este cambio en el flujo induce un voltaje a través de una bobina.,
Michael Faraday formuló dos leyes sobre la base de los experimentos anteriores. Estas leyes se llaman las leyes de Faraday de la inducción electromagnética.
primera ley de Faraday
cualquier cambio en el campo magnético de una bobina de alambre causará que se induzca un emf en la bobina. Este EMF inducido se llama EMF inducido y si el circuito conductor está cerrado, la corriente también circulará a través del circuito y esta corriente se llama corriente inducida.,
Método para cambiar el campo magnético:
- moviendo un imán hacia o lejos de la bobina
- Por el movimiento de la bobina en el campo magnético
- Por cambiar el área de una bobina colocada en el campo magnético
- Por la rotación de la bobina respecto al imán
la Segunda Ley de Faraday
Se establece que la magnitud de la fem inducida en la bobina es igual a la tasa de cambio del flujo que los vínculos con la bobina., El enlace de flujo de la bobina es el producto del número de vueltas en la bobina y el flujo asociado con la bobina.
Faraday la Ley de la Fórmula
Considere la posibilidad de un imán se acerca hacia una bobina. Aquí consideramos dos instantes en el tiempo T1 y el tiempo T2.,1e»>
Ahora la tasa de cambio del flujo de vinculación
Tome derivado en la parte derecha nos pondremos
La tasa de cambio del flujo de vinculación
Pero de acuerdo a la ley de Faraday de la inducción electromagnética, la tasa de cambio del flujo de vinculación es igual a la fem inducida.,
teniendo en cuenta Lenz la Ley.
Donde:
- Flujo Φ en Wb = B.
- B = intensidad del campo magnético
- a = área de la bobina
Cómo Aumentar la FEM Inducida en una Bobina
- Al aumentar el número de vueltas en la bobina que yo.e N, a partir de las fórmulas derivadas de arriba es fácil ver que si el número de vueltas en la bobina es mayor, la fem inducida también se incrementa.
- aumentando la fuerza del campo magnético i.,E B alrededor de la bobina – matemáticamente, si el campo magnético aumenta, el flujo aumenta y si el flujo aumenta inducida emf también se incrementará. Teóricamente, si la bobina pasa a través de un campo magnético más fuerte, habrá más líneas de fuerza para que la bobina corte y, por lo tanto, habrá más campos electromagnéticos inducidos.
- Al aumentar la velocidad del movimiento relativo entre la bobina y el imán – si la velocidad relativa entre la bobina y el imán se incrementa de su valor anterior, la bobina cortará las líneas de flujo a una velocidad más rápida, por lo que se producirían más emf inducidos.,
aplicaciones de la Ley de Faraday
La Ley de Faraday es una de las leyes más básicas e importantes del electromagnetismo. Esta ley encuentra su aplicación en la mayoría de las máquinas eléctricas, industrias, y el campo médico, etc.
- Función de los transformadores de potencia basada en la Ley de Faraday
- El principio de funcionamiento básico del generador eléctrico es la Ley de Faraday de inducción mutua.
- La cocina de inducción es la forma más rápida de cocinar. También funciona en el principio de inducción mutua., Cuando la corriente fluye a través de la bobina de alambre de cobre colocado debajo de un recipiente de cocción, produce un campo magnético cambiante. Este campo magnético alterno o cambiante induce un emf y, por lo tanto, la corriente en el contenedor conductor, y sabemos que el flujo de corriente siempre produce calor en él.
- El medidor de flujo electromagnético se utiliza para medir la velocidad de ciertos fluidos. Cuando se aplica un campo magnético a una tubería aislada eléctricamente en la que fluyen fluidos conductores, entonces de acuerdo con la Ley de Faraday, se induce una fuerza electromotriz en ella., Este campo electromagnético inducido es proporcional a la velocidad del fluido que fluye.
- Forma bases de la teoría electromagnética, la idea de Faraday de las líneas de fuerza se utiliza en las conocidas ecuaciones de Maxwell. De acuerdo con la Ley de Faraday, el cambio en el campo magnético da lugar a un cambio en el campo eléctrico y lo contrario de esto se utiliza en las ecuaciones de Maxwell.
- También se utiliza en instrumentos musicales como una guitarra eléctrica, violín eléctrico, etc.
