Ley de Faraday

Chávez Chávez Maricruz
Mendoza Heredia José Alfredo
Dávalos Medina Erik Omar
Jorge
Morelia, Michoacán a 28 de mayo de 2013

En una espira de alambre dentro de un campo
magnético, una corriente produce un momento de
torsión y un momento de torsión produce una corriente.
Éste es un ejemplo de la simetría de la naturaleza.
La aparición de corriente en la espira es ejemplo de la
aplicación de la Ley de la Inducción de Faraday.

MICHAEL FARADAY
•Nació en Newington el 22 de septiembre de 1791.
•Murió en Londres el 25 de agosto de 1867.
•Fue un físico y químico británico.
•Estudió electromagnetismo y la electroquímica.
•Descubrió la inducción electromagnética.

+
EXPERIMENTOS DE FARADAY
Faraday demostró con sus experimentos que podía inducir
una corriente (I) en una bobina al acercar o alejar un imán.
El polo norte del imán penetra
en la bobina, la aguja del gal-
vanómetro se desvía hacia la
derecha del lector.
N
S
Cuando el polo norte se aleja la
aguja se desvía hacia la
izquierda del lector.

INDUCCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA
Se refiere a la creación de fuerzas
electromotrices inducidas siempre que
cambia el flujo magnético que pasa por
una bobina, espira o circuito.

FENÓMENO DA ORIGEN
PRODUCCIÓN DE
UNA FUERZA
ELECTROMOTRIZ
CORRIENTE
ELÉCTRICA
INDUCIDA
RESULTADO DE
LA VARIACIÓN
FLUJO
MAGNÉTICO
MOVIMIENTO RELATIVO
ENTRE UN CONDUCTOR
ELÉCTRICO Y UN CAMPO
ÁGNÉTICO
es el
que a la
y de una
comodel
debido al
INDUCCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA
es aquella
PRODUCIDASE MUEVE
UN CONDUCTOR
ELÉCTRICO SENTIDO
TRANSVERSAL
(PERPENDICULAR O
INCLINADO)LINEAS DE
FLUJO
CAMPO
MAGNÉTICO
cuando
un
en
a las
de un

GENERADOR ELÉCTRICO, ALTERNADOR, MOTOR ELÉCTRICO Y
TRANSFORMADOR
Generador Eléctrico
Convierte la energía mecánica
en energía eléctrica.
Alternador
Es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía
mecánica en energía eléctrica, generando una corriente
alterna mediante inducción electromagnética.
Transformador
Dispositivo que convierte la energía
eléctrica alterna de un cierto nivel de
tensión, en energía alterna de otro nivel
de tensión, basándose en el fenómeno de
la inducción electromagnética.
Motor Eléctrico
Es un aparato que transforma la energía eléctrica en
energía mecánica.

Fuerza Electromotriz
La fuerza electromotriz(FEM) es toda causa capaz de
mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de
un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en
un circuito cerrado.
Es una característica de cada generador eléctrico.
ES EL VOLTAJE QUE SE TRASLADA POR
EFECTOS MAGNÉTICOS A UN CONDUCTOR
ELÉCTRICO.
Fuerza Electromotriz Inducida

Los campos magnéticos variables pueden obtenerse de distintos modos:
•Mediante imanes móviles.
•A través de corrientes variables.
•Al alejar o acercar la bobina del conductor o imán.
•Al hacer girar la bobina en un campo magnético fijo (generador).
Todos estos métodos se pueden recoger mediante una expresión
conocida como Ley de Faraday, que relaciona el cambio del flujo
magnético a través de un circuito con la FEM inducida en el circuito.

LEY DE FARADAY
Y FEM INDUCIDA
La ley de Faraday dice que la fem inducida
en un circuito es igual a la rapidez del cambio
del flujo a través del circuito excepto por un
signo negativo.
Si el ritmo de cambio de flujo se expresa en
weber/segundo, la fem estará expresada en
volts.

dt
d B


LEY DE INDUCCIÓN DE FARADAY
Esta ecuación recibe el nombre de ley de
Induccíón de Faraday, el signo menos
indica el sentido de la fem inducida.
dt
d B


Cuando se trata de una bobina que tiene N
número de vueltas o espiras, la expresión
matemática para calcular la fem inducida será:
• Donde ε = fem media inducida en volts (V)
• Φf = flujo magnético final en webers (wb)
• Φi = flujo magnético inicial en webers (wb)
• t =tiempo en que se realiza la variación del flujo
magnético medido en segundos (seg).
• El signo negativo (-) de la ecuación se debe a la oposición
existente entre la fem inducida y la variación del flujo que
la produce (Ley de Lenz).
t
N



t
N if 


En casi toda la energía eléctrica que
se consume en nuestros hogares en la
industria se obtiene gracias al
fenómeno de la inducción
electromagnética.
En el mundo existen generadores
movidos por agua, vapor, petróleo , o
energía atómica en los cuales enormes
bobinas giran entre polos de potentes
imanes y generan grandes cantidades
de energía eléctrica .

Los fenómenos de inducción
electromagnética tienen una aplicación
practica invaluable, pues en ellos se fundan
los:
*DINAMOS *ALTERNADORES *GENERADORES
Los cuales transforman la energía mecánica
en eléctrica y viceversa así como los
transformadores, los circuitos radioeléctricos
y otros dispositivos de transmisión de
energía eléctrica de un circuito a otro.

Ecuaciones
de Maxwell
FME
FME
Inductancia
Movimiento
Magnético
Cambio del
Campo
Magnético
describe
causado por
y
Fuerza
Magnética
Cargas
Bobinas de
Cable
Alambre/
cable en
Movimiento
describe
generado por
en
en
y
encamina a
la definición
de
y describe
Transformadores
Ley de Lenz
esta contenida en
y contiene

gauss
mA
N
m
Wb
T 4
2
10111 


Al calcular la fem inducida en un
conductor recto de longitud L que se
desplaza con una velocidad v en forma
perpendicular a un campo de inducción
magnética B se utiliza la expresión:
BLv
niB 0 <- Ley de Ampère n= # vueltas i=intensidad
T7
0 104 
  <- Constante de Permeabilidad

Un solenoide largo de 200 vueltas/cm transporta una corriente de 1.5 A y
tiene un diámetro de 3.0 cm. En su centro se coloca una bobina de 100
vueltas cuyo diámetro es 2.0 cm. Esta bobina se sitúa de tal forma que B en
el centro del solenoide se reduce a cero y a continuación se aumenta hasta
1.5 A en el sentido contrario y con un ritmo constante, en un período de
0.050 s. ¿Cuál es la fem inducida que aparece en la bobina al producirse el
cambio en la corriente?
T
A
m
vueltas
A
m
TniB
2
27
0
108.3
)5.1)(10200)(104(



 
El área de la bobina (no la del solenoide) es 3.1 x 10 . El flujo inicial Φ a
través de cada una de las espiras de la bobina está dado por:
-4
WbmTBAB
5242
102.1)101.3)(108.3( 

El flujo cambia desde su valor inicial de hasta su valor final de
. El cambio de flujo de flujo ∆фB en cada una de las espiras de la
bobina, durante los 0.050 s , es dos veces su valor inicia. La fem inducida
es:
Wb5
102.1 

Wb5
102.1 

V
s
Wb
t
N B 2
5
108.4
050.0
)102.12)(100( 








2.-Un conductor rectilíneo de 10 cm de longitud se mueve
perpendicularmente a un campo de inducción magnética igual
a 0.4 teslas con una velocidad de 3 m/seg. ¿Cuál es el
valor de la fem inducida?
Datos Fórmula Sustitución
L=10 cm=0.10 m ε=(0.4 T)(0.10m)(3 m/seg)
B=0.4 Teslas
v=3 m/seg ε= 0.12 Volts
ε=?
BLv

3.- El flujo magnético que cruza una espira de alambre varía de
0.002 wb a 0.004 wb en 0.03 segundos. ¿Qué fem media se
induce en el alambre?
Datos Fórmula Sustitución.
Φf=0.004 wb ε=-(0.004 wb- 0.002 wb)/0.03 seg
Φi=0.002 wb
t=0.03 seg ε=-6.6 x10^-2 Volts
ε=?
t
if 


4.- Calcular el número de espiras que debe
tener una bobina para que al recibir una
variación del flujo magnético de 8 x10-4
webers en 0.03 seg se genere en ella una fem
media inducida de 12 volts.
N=? N= εt
∆Φ= 8 x10-4 wb ∆Φ
t= 0.03 seg N= 450 vueltas
ε=12 volts
12 wb/seg
N=12wb/seg x 0.03seg
8 x10-4 wb

5.- Calcular el tiempo necesario para
efectuar una variación de 60 x10-4 Wb en el
flujo magnético, al desplazarse una bobina
de 500 vueltas entre los polos de un imán
en forma de herradura, el cual genera una
fem media inducida de 20 volts.
t=?
∆Φ= 60 x10-4 Wb
N=500
ε=20 V
t=0.15 seg


 Nt
V
Wb
t
20
)1060(500 4



6.- Calcular la velocidad con que se mueve un alambre de 15 cm
perpendicularmente a un campo cuya inducción magnética es de
0.35 teslas al producirse una fem media inducida de 0.5 volts.
Datos Fórmula
Sustitución.
v=?
L=15 cm=0.15 m
B=0.35 Teslas v= 9.52 m/seg
ε=0.5 V
BL
v

 15m)(0.35T)(0.
5.0
v
V


Ley de Faraday

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Similar a Ley de Faraday

Más de José Alfredo Mendoza Heredia

Ley de Faraday