Ley de Faraday



En 1831 Michael Faraday estableció la ley de inducción electromagnética, la cual  establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el   el flujo magnético   que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde. 

\(\epsilon \propto \dfrac{\Delta \phi}{\Delta t} \)

Esta ley es  una de las ecuaciones de Maxwell.


     Las observaciones de Faraday y Henry determinaron que:

  • Aparece una corriente inducida cuando hay movimiento relativo entre el inductor (bobina con corriente o imán) y el inducido (circuito en que aparece la corriente).
  • Cuanto más rápido es el movimiento del inductor, mayor es la corriente inducida.
  • Si el inducido es una bobina, Cuantas más espiras tenga, mayor será la intensidad de la corriente inducida.
  • La corriente inducida cambia al cambiar el sentido del movimiento.
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Faraday tuvo el gran mérito de comprender las características comunes de estos experimentos:

 La variación del flujo magnético a través del circuito, produce una  fuerza electromotriz inducida, que es la responsable de la aparición de la corriente inducida.

Matemáticamente ley de Faraday se escribe de esta forma:

$$\epsilon=-\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$
Para una bobina con N espiras en un circuito, la fem inducida es:

$\epsilon=-N\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$



Ley de Lenz


    El signo que aparece en la ley de Faraday tiene que ver con lo que se conoce como la ley de Lenz. En 1834 Heinrich F. Lenz enunció una regla que permite determinar el sentido de la corriente inducida en un circuito cerrado. El señaló que:

Una corriente inducida en un circuito cerrado tiene un sentido tal que se opone al cambio que la produce.

Es decir, el sentido del campo inducido no depende sólo del sentido del campo aplicado, sino de la variación  del flujo. Si el campo está disminuyendo, tiende a aumentarlo; si está aumentando tiende a disminuirlo. 

Para ilustrar el significado de la ley de Lenz, imaginemos un imán de barra que acercamos o alejamos de una espira conductora. Sabemos que las variaciones de flujo a través de la espira producirán una corriente inducida en el circuito, que a su vez produce un campo magnético. La aplicación de la  regla de la mano derecha  nos dice la dirección de la corriente inducida.

Crédito: Orlando Escalona (Educativo)




Problema resuelto.

Una espira cuadrada se desplaza hacia una zona donde hay un campo magnético uniforme perpendicular al plano de la espira (ver figura). ¿Cuál será el sentido de la corriente inducida en la espira:
a)    Si entra en la zona donde está el campo magnético.

b)    Si sale de la zona donde está el campo magnético

Espira entrando y saliendo de un campo magnético uniforme con dirección hacia adentro de la pantalla (x)

Compara tu resultado con la solución presentada.


Solución para el inciso a.



Solución para  el inciso b.




Actividad práctica: En el siguiente video, se muestra como se genera la corriente de indución  cuando el flujo magnético del imán cambia (al moverlo), observa que en una dirección se enciende un led y en la dirección contraria el otro led. Realizalo!