2f 04 b induccion electromagnetica

Tema 9:Inducción electromagnética
Experiencias de Faraday

Flujo magnético
Inducción de la
Ley de Lenz
corriente eléctrica
Ley de Faraday

Experiencia de Henry

Inducción Generadores eléctricos
electromagnética
Aplicaciones Autoinducción
de la inducción
Inducción mutua
electromagnética
Producción y transporte
de la corriente eléctrica

Síntesis Ecuaciones de Maxwell
electromagnética

01/14/13 IPEP Cádiz - Departamento de Física y Química 1

1.Inducción de la corriente eléctrica

1.1 Experiencias de Faraday

N S

G
• Si acercamos el imán a la bobina, aparece en ella una corriente inducida durante el movimiento
del imán

• El sentido de la corriente inducida en la bobina se invierte si alejamos el imán.

• Con la bobina y el imán fijos no observamos corriente inducida alguna

• Se obtienen los mismos resultados si mantenemos fijo el imán y movemos la bobina

• Esto demuestra que la inducción de corriente eléctrica en un circuito es debida a campos
magnéticos variables.


1.Inducción de la corriente eléctrica (Cont.)

1.1 Experiencias de Faraday
r
B

+
–
G

•Al conectar el interruptor se induce una corriente en la bobina izquierda. Las corrientes en
las dos bobinas circulan en sentidos contrarios

• Al desconectar el interruptor se induce de nuevo una corriente en la bobina izquierda.
Ahora la corriente inducida tiene sentido opuesto a la del caso anterior.

• Se induce una corriente en la bobina izquierda mientras aumenta o disminuye la
intensidad de corriente en la bobina derecha, pero no mientras se mantiene constante. Esto
demuestra, como en el caso anterior, que la inducción de corriente eléctrica en un circuito
es debida a campos magnéticos variables.

La inducción electromagnética consiste en la aparición de una corriente eléctrica en un circuito
cuando varía el número de líneas de inducción magnética que lo atraviesan
Applet
A.Franco

1.2 Flujo magnético
Para explicar cuantitativamente este fenómeno introducimos el concepto de flujo magnético.
El flujo magnético Φ a través de una superficie que se encuentra en el seno de un campo
magnético es una medida del número de líneas de inducción que atraviesan dicha
superficie.
r r
B B r
S
α
r
S

r r
Para un campo uniforme By una superficie plana S flujo magnético es el producto escalar:
el
En el S.I. el flujo magnético se mide en:
r r
Φ =B × =B × × S S cosα Weber (Wb) 1 Wb = 1 T· m2
r Módulo :Valor del área de la superficie
En la superficie de la izquierda: S=Vector superficie Dirección: Perpendicular a la superficie
r r
=
αángulo (B,S) 0 = °
Campo variable
Φ =B × × 0°=B ×
S cos S

Actividad 1: Una espira cuadrada de 60 cm2 de superficie se encuentra en el interior de un campo
magnético uniforme de 0,4 T. Calcula el valor del flujo magnético a través de la espira en los casos que se
representan en la figura:
r r r r r r r r
B B S B S B S B
r 60° 134° r
S S

a b c d e
r r
El ángulo α que forman las direcciones de B y de Svale en cada caso:
α = 0° α = 60° α = 90° α = 134° α = 180°
−4
Expresamos la superficie en m2 : S = 60 cm = 60 ×
10 2
m 2 = 6 × −3 m 2
10
a S cos 0° = 0, 4 × × −3 × = 2, 4 × −3 Wb
Φ =B × × 6 10 1 10

b S cos 60° = 0, 4 × × −3 ×
Φ =B × × 6 10 0,5 =1, 2 × −3 Wb
10

c S cos 90° = 0, 4 × × −3 × = 0 Wb
Φ =B × × 6 10 0

d Φ = B × × 134° = 0, 4 × × −3 ×− 7) = − 0,84 × −3 Wb
S cos 6 10 ( 0, 10

e Φ = B × × 180° = 0, 4 × × −3 ×− = − 2, 4 × −3 Wb
S cos 6 10 ( 1) 10

1.3 Ley de Lenz
Vimos en las experiencias de Faraday que la inducción de corriente eléctrica en un circuito se
producía cuando variaba el número de líneas de inducción magnética que lo atravesaba.

A partir del concepto de flujo, podemos decir que la inducción de corriente eléctrica en un
circuito es debida a la variación de flujo magnético a través del circuito.

Como el flujo es: Φ = B × ×cos α
S podemos inducir corriente en el circuito:
▪ variando el campo B

▪ variando la superficie S

▪ variando la orientación del circuito respecto del campo α

Sin embargo ¿cuál es el sentido de la corriente inducida?

Fue el físico ruso Lenz el que determinó la regla que nos permite hallar el sentido de la
corriente inducida. Se conoce con el nombre de ley de Lenz.

El sentido de la corriente inducida es tal que se opone por sus efectos a la
causa que la produce.

Como veremos más adelante, este enunciado no es más que una consecuencia del
principio de conservación de la energía


1.3 Ley de Lenz (Cont.) r
B inducido
S N
r
Binducido

G

Al acercar el polo Norte del imán a la espira, se crea una corriente inducida. Según la ley de
Lenz, el sentido de la corriente inducida debe ser tal que se oponga a la causa que la crea
(el acercamiento de un polo norte) y por tanto el sentido de la corriente es el contrario a las
agujas del reloj en la cara por la que se acerca el imán.

De este modo, esta cara será el polo Norte de la espira y repelerá al imán que se acerca y
en consecuencia será necesario ejercer una fuerza sobre éste para vencer esta repulsión. El
trabajo de esta fuerza es el que se transforma en corriente eléctrica, según exige el principio
de conservación de la energía.

Cuando se aleja el polo Norte, se invierte el sentido de la corriente inducida de modo que
ahora la cara de la espira frente al imán es un polo Sur, que se opone al alejamiento del polo
Norte del imán y en consecuencia será necesario ejercer una fuerza sobre el imán para
alejarlo. El trabajo de esta fuerza es el que se transforma en energía eléctrica.


1.3 Ley de Lenz (Cont.)

S1 S2 S1
r S2
B inducido r
B inducido

G G

ε ε
k k

Al cerrar el interruptor k, el sentido de la Al abrir el interruptor k, el sentido de la
corriente inducida en S2 es contrario al que corriente inducida en S2 es contrario que en el
circula en S1 , según exige la ley de Lenz. caso anterior.

La corriente inducida sólo aparece en los instantes que se cierra y se abre el circuito, que es
cuando la corriente en S1 varía.


Indicar razonadamente el sentido de la corriente inducida en la bobina, en los
Actividad 2:
r
casos que se representan en los dibujos:
B inducido r
B inducido
G Corriente
r Corriente
G inducida
B
S
inducida

N
El imán baja

N

El imán sube

S

r
B

Regla de la mano derecha


Indicar razonadamente el sentido de la corriente inducida en la bobina, en los
Actividad 3:
casos que se representan en los dibujos: r
Binducido
Corriente
inducida
G
r
B

N
●Al acercarse el circuito aumenta l flujo magnético que lo atraviesa.
S

●Este aumento de flujo crea una corriente inducida en el circuito.
(L.Faraday)
El imán está ●Con un sentido que se oponga al aumento de flujo que la crea.(L.Lenz)
quieto ●El campo inducido se opone al campo del imán , esto disminuye el campo
resultante y el flujo que atraviesa el circuito.


1.4 Ley de Faraday-Lenz
Sabemos que un campo magnético variable induce una corriente eléctrica en un circuito. Este
fenómeno conocido con el nombre de inducción electromagnética puede ser formulado
mediante una ley matemática, la ley de Faraday-Lenz.

Para enunciar esta ley es preciso cuantificar la corriente inducida mediante una magnitud
física: la fuerza electromotriz inducida o fem inducida ε
Experimentalmente se observa que la fuerza electromotriz inducida en un circuito es
directamente proporcional a la variación de flujo magnético ∆Φ, e inversamente
proporcional al tiempo invertido en dicha variación ∆t :

ΔΦ
ε=−
Δt Faraday

Lenz
Para un intervalo de tiempo infinitesimal, la fem instantánea nos vendría dada por la
siguiente expresión:
dΦ
ε=−
dt
Para calcular la intensidad de la corriente inducida en un circuito cuya resistencia eléctrica es
R, aplicamos la ley de Ohm:
ε 1 dΦ
I= =− ×
R R dt

Ejercicio 13 página 225
r r
Datos: B = 0,4 T; r = 5 cm = 0, 05 m; R = 15 Ω; ∆t = 0,1 s ; Al inicio αángulo (B,S) 0 °
= =
La situación inicial de la espira se ilustra en la figura izquierda. Y la final (la espira gira un
cuarto de vuelta en un tiempo de 0,1 s) en la figura derecha .
Situación Inicial Situación Final

r
S
u
r
B
r r r r
αángulo (B,S) 0 °
= = = =
Para calcular la fem ε inducida en la espira necesitamos conocer la variación de flujo que
la atraviesa. Y para esto necesitamos hallar la superficie de la espira.
La superficie de la espira la calculamos aplicando la fórmula del círculo:
S = π · r2 = π · (0,05)2 = 7,85 · 10–3 m2
Inicialmente, la bobina es perpendicular a las líneas de inducción (al campo) y el flujo vale:
Φ0 = B · S · cos 0° = B · S
Y gira un cuarto de vuelta alrededor de su diámetro, tomando el flujo el valor de:
Φ = B · S · cos 90° = 0

Ejercicio 13 página 225
r r
Datos: B = 0,4 T; r = 5 cm = 0, 05 m; R = 15 Ω; ∆t = 0,1 s ; Al inicio αángulo (B,S) 0 °
= =
La situación inicial de la espira se ilustra en la figura izquierda. Y la final (la espira gira un
cuarto de vuelta en un tiempo de 0,1 s) en la figura derecha .
Situación Inicial Situación Final
r
S
r
S
u
r u
r
B giro B
r r r r
= = = =
Para calcular la fem ε inducida en la espira necesitamos conocer la variación de flujo que
la atraviesa. Y para esto necesitamos hallar la superficie de la espira.
La superficie de la espira la calculamos aplicando la fórmula del círculo:
S = π · r2 = π · (0,05)2 = 7,85 · 10–3 m2
Inicialmente, la bobina es perpendicular a las líneas de inducción (al campo) y el flujo vale:
Φ0 = B · S · cos 0° = B · S
Y gira un cuarto de vuelta alrededor de su diámetro, tomando el flujo el valor de:
Φ = B · S · cos 90° = 0

La variación de flujo magnético es:

∆Φ = Φ – Φ0 = 0 – B · S = – B · S = – 0,4 ·7,85· 10–3 = – 3,14 · 10–3 Wb

Calculamos la fem inducida mediante la ley de Faraday:

ΔΦ −3,14 × −3
10
ε =− =− = 3,14 × −2 V
10
Δt 0,1

Y por último calculamos la intensidad de la corriente que recorre la espira, mediante la ley
de Ohm:
ε 3,14 × −2
10
I= = = 2,1 × −3 A = 2,1 mA
10
R 15


1.5 Experiencia de Henry
El físico norteamericano J.Henry descubrió en 1831 de forma simultánea e independiente a
Faraday, el fenómeno de la inducción electromagnética, que un campo r
r magnético variable induce
r
una fuerza electromotriz. B B B
El conductor de la figura se
mueve por una región del
espacio en la que existe un
campo magnético vertical.En el
conductor se produce un
movimiento de sus cargas
libres, una corriente eléctrica. La corriente cesa al detenerse el conductor.

¿Por qué?
r Sobre los electrones libres del conductor actúa una fuerza magnética
r
B Fm (Fuerza de Lorentz), que produce una separación de lasrcargas.
r La separación de las cargas genera un campo eléctrico E en el interior
Fe del conductor.
r La separación de las cargas cesará cuando la fuerza magnética que
+++ V actúa sobre los electrones quede compensada por la fuerza eléctrica
que se opone a tal separación:
ℓ r r
Fm = Fe Applet
e ×v ×B = e ×E A.Franco
E = v ×B
Este campo eléctrico E inducido genera entre los extremos del conductor una diferencia de
potencial o fuerzaelectromotriz (fem) ε dada por:
ε = E ×l = v ×B ×l
Esta fuerza electromotriz se mantiene sólo mientras el conductor se mueve dentro del campo
magnético.

1.5 Experiencia de Henry (Cont .) r r r r
r B B V B
Si acoplamos el conductor de modo que Fm
deslice sobre un circuito, comprobamos , r
mediante la expresión de la fuerza de l
Lorentz sobre corrientes eléctricas que
vimos en la unidad 8:
r r r
Fm = I ×( l × B)
que sobre el conductor se ejerce una fuerza que se opone a que éste se deslice hacia la derecha.

Esto significa que para generar la corriente en el conductor es necesario que un agente externo
r
haga una fuerza sobre él que venza a la fuerza Fm .

En otras palabras, es necesario realizar un trabajo mecánico sobre el conductor para obtener la
energía eléctrica de la corriente inducida, como exige la ley de Lenz y el principio de conservación
de la energía. La energía aportada por ese trabajo mecánico es la que se transforma en energía
electrica.


Actividad 4: La barra de la figura mide 30 cm y se desliza sobre dos hilos conductores a la
velocidad de 0,4 m/s en una zona del espacio en la que existe un campo magnético uniforme de
0,6 T, tal como se indica en la figura. r r r
Calcular: a) La fuerza magnética que actúa sobre un electrón
B B B
++
de la barra.
r
b) El campo eléctrico en el interior de la barra. V
– –r
c) La fem inducida. Fm
Datos: ℓ =30 cm = 0,3 m ; v = 0,4 m/s ; B = 0,6 T ; e = 1,6·10–19 C
a) La fuerza magnética que actúa sobre los electrones de la barra nos viene dada por la ley de Lorentz
r r
Dirección: perpendicular a los vectores V y B
r r r
Fm = e ×(v × B) Sentido: Regla mano izquierda
Módulo: Fm = e × × × en 90°=1,6 × −19 × 4 × × = 3,84 × −20 N
v B s 10 0, 0,6 1 10
b) El campo eléctrico en el interior de la barra crece hasta que la fuerza eléctrica y magnética que actúan sobre
los electrones se igualan. En ese instante el campo eléctrico E vale:
N
E = v ×B = 0,4 ×0,6 = 0,24
C
c) La fem inducida vale:
ε = l ×v ×B = 0,3 × 4 × = 0,072 V
0, 0,6

El valor de la fem inducida también se puede obtener aplicando la ley de Faraday:
×
ΔΦ BΔS B × ×vΔt
l ×
ε= = = = B × ×v = 0,6 × × 4 = 0,072 V
l 0,3 0,
Δt Δt Δt

2. Aplicaciones de la inducción electromagnética
Antes del descubrimiento de la inducción electromagnética, la única fuente de energía
eléctrica era la batería, como la pila del Volta o la de Daniell, que producían electricidad cara y
en pequeñas cantidades.

2.1. Generadores eléctricos
Un generador eléctrico es cualquier dispositivo que transforma una determinada forma de
energía (mecánica, química,….) en energía eléctrica.
Si el generador produce corriente
continua es una dinamo y si la corriente
es alterna, un alternador.

N S

Al girar la espira con velocidad ω, va variando el flujo magnético que la atraviesa:
Φ = B × ×cos α = B × ×cos ω ×t
S S Applets Fendt
Aplicando la ley de Faraday-Lenz, calculamos la fem inducida:
dΦ d(B × ×cosωt)
S
ε=− =− = B × × sen ωt
Sω ×
dt dt
El motor eléctrico funciona de manera
Si ponemos N espiras: ε = N × × ×ω ×sen ωt
B S inversa a los dinamos y alternadores:
se les suministra corriente eléctrica y
la transforman en trabajo mecánico
La fem máxima es: ε 0 = N × × ×ω
B S Applets Fendt

Alternador (Dibujo)


Alternador (Imagen)


Dinamo (Dibujo)


Dinamo (Imagen)

Escobillas


2.2 Autoinducción
Al cerrar el circuito , la intensidad de corriente tarda un cierto tiempo en alcanzar su valor estacionario I y
el flujo magnético a través de la bobina varía en este tiempo desde cero hasta su valor máximo. En
consecuencia, se autoinduce una fuerza electromotriz (llamada fuerza contraelectromotriz) que se opone al
aumento instantáneo de la intensidad en el circuito. En esta fase existe una contracorriente de sentido
contrario a la corriente que suministra la pila.

contracorriente extracorriente
I

Bobina Bobina
– –
+ +
I

t
Régimen
estacionario

Cierre del Apertura
circuito del circuito

Al abrir el circuito, la intensidad tarda un cierto tiempo en anularse. En este caso, la fuerza electromotriz
autoinducida se opone a que la intensidad caiga a cero de forma instantánea. En esta fase existe una
extracorriente en el mismo sentido que la corriente que suministraba la pila.


2.2 Autoinducción (Cont.)
La fuerza electromotriz autoinducida depende de la variación de flujo magnético que atraviesa el propio
circuito.
El flujo magnético Φ en el circuito es porporcional a la intensidad de corriente I que lo recorre:
Φ =L ×I
La constante de proporcionalidad L recibe el nombre de coeficiente de autoinducción o inductancia
de la bobina y depende de las características físicas del circuito: del tipo de material y de la forma
geométrica.
Al variar la corriente ∆I , se produce una variación del flujo: ΔΦ =L ×ΔI
Aplicando la ley de Fararday-Lenz, obtendríamos la fem autoinducida: ε
ΔΦ ΔI L =−
ε =− =− L × ΔI
Δt Δt Δt
La unidad de inductancia en el S.I. es el henrio (H) en honor de J.Henry. V
1 H=1
1 henrio ( 1 H ) es la autoinducción de un circuito en el cual una variación de intensidad A
de 1 A /s induce en el propio circuito una fem de 1 V
De la definición anterior, podemos calcular el coeficiente de autoinducción de una bobina de N espiras.
s
Vimos en la unidad 8 el campo magnético B creado en el interior de una bobina de N espiras recorrida por
una corriente de intensidad I :
μ 0 ×N ×I
l B=
l
μ 0 ×N ×I μ 0 ×N 2 ×S
El flujo que atraviesa la bobina es: Φ = N ×B × = N ×
S × =
S ×I
l l
Comparando con la expresión inicial: Φ =L ×I
μ 0 ×N 2 ×S
Obtenemos la expresión del coeficiente de autoinducción de la bobina: L =
l

Actividad 5: La bobina de la imagen tiene 1000 espiras de 10 cm2 de superficie cada una , y
una longitud de 26,2 cm. Determinar su coeficiente de autoinducción expresado
en milihenrios ( mH ).

Datos: μ0 = 4π·10–7 T·m/A ; N = 1000 ; S = 10 cm2 = 10–3 m2; ℓ = 26,2 cm =0,262 m
ℓ
Aplicamos la ecuación anterior para calcular el coeficiente de
=2

autoinducción de la bobina, expresando todas las magnitudes en
6, 2

unidades del S.I.:
cm

μ 0 ×N 2 × 4π × −7 ×
S 10 1000 2 × −3
10
L= = = 0,0048 H = 4,8 mH
2
l 0,262
cm
= 10
S Detalle de las unidades:
T ×m
4π × −7
10 ×1000 2 × −3 m 2
10
L= A
0, 262 m
T ×m N
×m 2
T ×m 2 ×m 2
A A ×m N ×m J V
= = = = = =H
m A A A ×A C A
×A
s s

Actividad 6: La bobina de la imagen de 1000 espiras tiene un coeficiente de autoinducción de
4,8 mH. Determinar el coeficiente de autoinducción de otra bobina igual que la
anterior ( con las mismas dimensiones ) pero de 500 espiras..

Datos: L1 = 4,8 mH ; N1 = 1000 N2 = 500

Para la primera bobina su coeficiente de autoinducción es:

μ 0 ×N1 ×
2
S
L1 =
l
Para la segunda bobina su coeficiente de autoinducción es:

μ 0 ×N 2 ×
2 S
L2 =
l
Dividiendo miembro a miembro ambas ecuaciones:

μ 0 ×N 2 ×
2 S
2
L2 l L2 N2 N2 5002
= = 2 L 2 = L1 × 2 = 4,8 mH × =
L1 μ 0 ×N1 ×2
S L1 N1 2
N1 1000 2

l
1
= 4,8 mH × = 1, 2 mH
4


2.3 Inducción mutua. Transformadores
Vimos en las experiencias de Faraday, que al variar la corriente en un circuito, producía
una variación del flujo magnético que atraviesa una bobina o circuito próximo.
r
B
2 1
+
–
G

Si por la bobina de la derecha circula una intensidad de corriente I1 , el campo magnético creado
por ella produce un flujo Φ2 en la bobina de la izquierda:
Φ 2 =M12 × 1
I M12 = Constante de proporcionalidad que recibe el nombre de
Coeficiente de inducción mutua entre las bobinas 1 y 2
Cuando por la bobina de la izquierda circula una intensidad de corriente I2 , el campo magnético
creado por ella produce un flujo Φ1 en la bobina de la derecha:
Φ1 =M 21 × 2
I M 21 = Coeficientede proporcionalidad que recibebobinas 2 y 1
Constante
de inducción mutua entre las
el nombre

Se demuestra que ambos coeficientes son iguales: M12 = M 21
y dependen de las características física (forma, tamaño, ..) y de la posición relativa de las bobinas.
Esto implica, que una variación de la intensidad de corriente de la bobina 1 provoca una variación
de flujo en la bobina 2 y la aparición de una fem en ella. Y la variación de intensidad que se
produce en la bobina 2 produce a su vez otra fem en la bobina 1. Es el fenómeno de la inducción
mutua.

2.3 Inducción mutua. Transformadores (Cont.)
Una aplicación práctica de la inducción mutua son los transformadores, dispositivos que
permiten variar la tensión (voltaje) y la intensidad de una corriente alterna, sin apenas pérdida de
energía.
Constan esencialmente de un circuito magnético cerrado sobre el que se arrollan dos bobinados
de distintos número de vueltas (espiras), de forma que ambos bobinados están atravesados por el
mismo flujo magnético. El circuito magnético está constituido por chapas de acero de poco
espesor apiladas, para evitar las corrientes parásitas .
S El bobinado donde se conecta la corriente de
P e entrada se denomina primario, y el bobinado
r c donde se conecta la carga útil, se denomina
i u secundario.
m V1 N1 V2 n La fem (tensión) inducida en la bobina
N2 secundaria tiene la misma frecuencia que la
a d corriente alterna de entrada.
r a Si representamos por Φ al flujo que recorre
i r cada bobina, podemos escribir que:
o i ΔΦ ΔΦ
V1 = − N1 V2 = − N 2
o Δt
Dividiendo entre sí ambas expresiones, Δt
obtenemos la relación de transformación : (Primario) (Secundario)

V2 N 2 V2 I1 N 2
= Esta relación también la podemos escribir así: = =
V1 N1 V1 I 2 N1
Ver Vemos que la tensión y la intensidad de corriente son inversamente proporcionales.

Actividad 7: El circuito primario de un transformador tiene 800 vueltas y es alimentado con
una corriente eléctrica alterna de 330 V y 0,20 A. Determinar la tensión y la
intensidad de corriente de salida si el secundario está formado por 40 espiras.
Datos: N1 = 800 ; V1 = 330 V ; I1 = 330 V ; N2 = 40
S
P
e
r
c
i
u
m
n
a
d
Aplicamos la relación de transformación r
a
para la tensión V: i
r
o
i
V2 N 2 N 40 o
= V2 = V1 × 2 = 330 V × = 16,5 V
V1 N1 N1 800
Aplicamos de nuevo la relación de transformación para la intensidad I:

I1 N 2 N 800
= V2 = I1 × 1 = 0,20 A × =4 A
I 2 N1 N2 40


2.4 Producción de energía eléctrica
La electricidad es la forma de energía más consumida en la actualidad gracias a que ofrece varias
ventajas frente a otras formas de energía:
● Fácilmente se convierte en otras formas de energía: mecánica (motores eléctricos) ,
térmica (estufas, hornos, ..) ,radiante (bombillas),
● Se transporta con mínimas pérdidas a grandes distancia desde los centros de
producción ( las centrales eléctricas) hasta los centros de consumo (industria ,
ciudad, …. ) .
● No produce residuos ni contamina el medio ambiente.
La electricidad ( la energía eléctrica) se produce en las centrales eléctricas, que pueden ser de
los siguientes tipos, según sea la fuente de energía que utilicen para su producción, la energía
primaria:
Centrales eléctricas Fuente de energía que utiliza
Hidroeléctricas Agua embalsada
Térmicas Combustibles fósiles ( carbón, petróleo, gas, …
Nucleares Energía nuclear de fisión
Eólicas Energía del viento
Solares Energía radiante del Sol
Geotérmicas Energía geotérmica del interior de la Tierra
En el siguiente enlace podemos ver un esquema y un gráfico interactivo de distintos tipos de
centrales eléctricas:
Ver Centrales eléctricas


INICIO


1.2 Flujo magnético
Si se trata de una superficie S cualquiera y el campo magnético es variable:

Dividimos la superficie S en pequeños
elementos infinitesimales de superficie
r
dS dS, de manera que en cada uno se
r puedan considerar la superficie plana y
B el campo uniforme y calculamos el flujo
dΦ a través de la superficie infinitesimal:
r r
S dΦ = B ×dS

El flujo total a través de la superficie S se obtendrá sumando el flujo de todas las
superficies infinitesimales:
Φ = ∫ dΦ
S
r r
Φ = ∫ B ×dS
S

Φ = ∫ B ×dS ×cos α VOLVER
S


Fuerza electromotriz o fem de un generador
R

generador eléctrico :pila

+
I –
–
ε fem
En un circuito eléctrico, el generador (pila, batería, dinamo, alternador, …) es el
elemento del circuito encargado de proporcionar la energía.
Los generadores eléctricos se caracterizan por su fuerza electromotriz o fem,
que nos indica la energía que suministra el generador a cada unidad de carga
eléctrica que pasa por él.
Unidad en el S.I.
ΔE J
ε= = voltio ( V )
q C
La batería de un coche tiene una fem de ε = 12 V: esto significa que a cada culombio
de electrones (6,25·1018 electrones) que pase por ella , le suministra 12 J de energía.

VOLVER

Recordamos que la potencia eléctrica la podemos poner en función de la tensión y
la intensidad:

P = V ×I
Las pérdidas de energia en el proceso de transformación son tan pequeñas que
se pueden despreciar y considerar la potencia de entrada P1 a la de salida P2:

P1 = P2
P1 = V1 ×I1

P2 = V2 ×I 2
V1 ×I1 = V2 ×I 2

V2 I1
=
V1 I 2

VOLVER

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