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miércoles, 2 de mayo de 2012

Inducción electromagnética

    La «inducción electromagnética» es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m o también conocido como voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien, en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida.



»A las corrientes eléctricas producidas mediante campos magnéticos, Faraday las llamó corrientes inducidas   Desde entonces al fenómeno consistente en generar campos eléctricos a partir de campos magnéticos variables se le denomina como «inducción electromagnética».
   Este fenómeno fue descubierto por el científico británico Michael Faraday el 29 de agosto de 1831. 

Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m inducida se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o que el cuerpo inductor se mueva respecto de él.

Lo expresó matemáticamente concluyendo que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a menos la derivada del flujo magnético con respecto al tiempo.

He aquí la fórmula:

En la que:

E= Fuerza electromotriz en voltios.
Φ= Flujo magnético en webers.
t= Tiempo en segundos.
Y el signo — es debido a la Ley de Lenz.

El sistema que generaba la corriente (el imán) se llama "inductor" y el circuito donde se crea la corriente, "inducido" (la bobina).

Este fenómeno de «inducción electromagnética» se rige de dos leyes, una de tipo cuantitativo conocida con el nombre de ley de Faraday y otra de tipo cualitativo o ley de Lenz.




»La ley de Lenz afirma que "la polaridad de la fuerza electomotriz 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".

Cabe mencionar que la «inducción electromagnética» es el principio fundamental sobre el cual operan transformadores, motores eléctricos, la vitrocerámica y la mayoría de las máquinas eléctricas.
* Ejemplo:

El transformador funciona por inducción electromagnética. Dicho transformador consta de dos bobinas de alambre: una de menos espiras que la otra. Estas bobinas no están conectadas entre sí.

La bobina que establece un menor número de espiras es la que se encuentra conectada a la fuente de voltaje de corriente alterna. En cuanto a la bobina de mayor número de espiras, es la que yace conectada a un foco para que así se pueda comprobar el suceso.

Cuando por la bobina de menor número de espiras circula una corriente alterna, se observa que el foco conectado a la segunda bobina, se enciende aunque no esté conectado a ninguna fuente. Esto se debe a que al circular corriente alterna por la primera bobina, se genera un campo magnético cuya intensidad varía constantemente de valor, todo esto debido al cambio que ocurre en la corriente durante cada alternancia.



Y para concluir, les recomiendo  esta presentación:



Consultas:


13 comentarios:

  1. En cuanto a mi punto de vista creo que son solo detalles los que te faltaron publicar para tener más completa tu información. Pero aquí agrego algunos puntos que también son importantes:

    -El sistema que generaba la corriente (el imán) se llama inductor y el circuito donde se crea la corriente, inducido (la bobina).

    -Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o que el cuerpo conductor se mueva respecto de él.

    -Y por lo último te faltó enunciar esta ley:
    Ley de Faraday: Faraday observó que la intensidad de la corriente inducida es mayor cuanto más rápidamente cambie el número de líneas de fuerza que atraviesan el circuito. (En nuestro caso cuanto mayor es la velocidad del imán o de la bobina, mayor es la intensidad de la corriente que se crea en esta última). Este hecho experimental está reflejado en la ley que se enuncia: La fuerza electromotriz e inducida en un circuito es directamente proporcional a la velocidad con que cambia el flujo que atraviesa el circuito.

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  2. Muchas gracias por las sugerencias, Carolina.
    Estoy completamente de acuerdo tanto con el primer punto que has señalado como con el segundo. Ya que el primero es realmente preciso e hizo falta en mi publicación.
    En cuanto al último, no lo mencioné porque a otra compañera le correspondió ese tema: "experimento y ley de Faraday".

    Pero como he mencionado en un principio: muchas gracias.

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  3. Patty te faltó dar un pequeño ejemplo de como funcion los objetos que están basados en la induccion magnetica, mencionas unos tipos de esos objetos por ejemplo el transformador, pero no me queda claro como funciona, mira encontre este pequeño ejemplo espero nos ayude un poco más, así cuando truene un transformador en la petrolera lo podremos arreglar.

    El transformador funciona por inducción magnetica.
    Dicho transformador consta de 2 bobinas de alambre, una de menor espiras que la otra. Dichas bobinas no estan conectadas entre si.
    La bobina de menor numero de espiras es la que esta conectada a la fuente de voltaje de CA (Corriente Alterna). A la bobina de mayor numero de espiras se le conecta un foco para combrobar el suceso.
    Cuando por la bobina de menor numero de espiras circula una CA se observa que el foco en la segunda bobina se enciende, aunque no este conectado a ninguna fuente, ello se debe a que al circular corriente alterna por la primer bobina, genera un campo magnetico cuya intensidad varia constantemente de valor, debido al cambio de la corriente en cada alternancia.

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  4. Es cierto, Carlos. En el último párrafo menciono algunos aparatos que se basan en ello. Encontré también que hay lámparas de inducción electromagnética.

    Entonces te tomaré la palabra y añadiré ese dato del transformador (que es el primer ejemplo citado).

    Por cierto, también he añadido a la publicación la información que surigió mi compañera Carolina.

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  5. Patty tu trabajo esta muy completo has corregido las observaciones que te han hecho los compañeros, pero creo que te falta una descripción gráfica de la inducción electromagnética (como se produce) y de también de los ejemplos que mencionaste para que así el lector pueda darse una idea mas clara de lo que hablas. Por todo lo demás ¡Muy buen trabajo!

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  6. En el link de la presentación viene un poco sobre eso. Pero ciertamente faltaron gráficos. Muchas gracias por el dato, Jorge.

    Y, vuelvo a repetir, en el tema "Experimento y ley de Faraday" viene más explícito, ya que ahí se menciona cómo hizo el experimento. Lo que sucede es que los dos temas vienen de la mano. Porque el nombre es: "Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday)".

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  7. Este escrito me parece muy sintetizado, preciso y muy bien estructurado. Los colores captan la atención del lector. Leí los comentarios anteriores también y creo que añadirlos fue una buena idea, puesto que ahora está más completo. Ahora sé lo que significa “f.e.m.”.

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  8. Muy buena información, completa, con introducción, funcionamiento y ejemplos.
    Breve y consico, pero explícito.
    Con datos históricos, teóricos y prácticos.
    ¡Buen Trabajo!

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  9. También es importante mencionar que la inducción ocurre solamente cuando el conductor se mueve en ángulo recto con respecto a la dirección del campo magnético. Este movimiento es muy necesario para que se produzca la inducción, pero es un movimiento relativo entre el conductor y el campo magnético. De esta forma, un campo magnético en expansión y compresión puede crearse con una corriente a través de un cable o un electro imán. Dado que la corriente del electro imán aumenta y se reduce, su campo magnético se expande y se comprime (las líneas de fuerza se mueven hacia adelante y hacia atrás). El campo en movimiento puede inducir una corriente en un hilo fijo cercano.

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  10. La electrostática es la rama de la física que estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica.
    Una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de acción y reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otro.
    Ley de Coulomb
    “La fuerza de repulsión o de atracción entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”.
    ¿Qué se entiende por electrización?
    La electrización es el proceso mediante el cual un cuerpo adquiere una carga, esta electrización puede ser por:
    A.-Electrización por Frotamiento
    Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.
    B.- Electrización por Contacto
    Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.
    C.- Electrización por Inducción
    Al acercar un cuerpo cargado al conductor neutro, las cargas eléctricas se mueven de tal manera que las de signo igual a las del cuerpo cargado se alejan en el conductor y las de signo contrario se aproximan al cuerpo cargado, quedando el conductor polarizado. Si se hace contacto con tierra en uno de los extremos polarizados, el cuerpo adquiere carga del signo opuesto.

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  11. La información es cuanto a la Inducción Electromagnética es muy precisa, sólo me gustaría hacer mención de unos detalles:

    -Se representa por un vector cuya dirección y sentido coinciden con la dirección y sentido de las líneas de inducción en cada punto del campo magnético.

    -La unidad del SIU para la inducción magnética es el Tesla (T); y la del CGS es el Gaus (Gs).
    1 T= 104 Gs

    -Hay una inducción magnética de un Tesla (T) cuando un flujo de un Weber (Wb) atraviesa perpendicularmente una superficie de un metro cuadrado (m2).

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  12. La inducción electromagnética, es el fenómeno que provoca la producción de la fuerza electromotriz.
    La inducción electromotriz se rige por dos leyes: la ley de Faraday y la ley de Lenz
    LEY DE FARADAY: la fuerza electromotriz inducida en un circuito, es proporcional a la velocidad con la que cambia el flujo que atraviesa el circuito

    LEY DE LENZ: el sentido de la corriente inducida será de un sentido que se oponga a la variación del flujo magnético que los produjo.
    Gracias a la ley de Lenz, se completó la ley de Faraday. Por lo que es también llamada ley Faraday-Lenz.

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