Cuarta Unidad

Cuarta Unidad

• La fuerza electromotriz ε (fem) de una fuente se define como el trabajo realizado por el dispositivo por unidad de carga, por lo que las unidades de fuerza electromotriz son los volts.

• Cuando decimos que un campo magnético genera una corriente eléctrica en un conductor, nos referimos a que aparece una fem (llamada fem inducida) de modo que las cargas del conductor se mueven generando una corriente (corriente inducida).

Inducción magnética

• Este hecho se observa fácilmente si acercamos o alejamos un imán a un conductor que no está conectado a ninguna fuente de fuerza electromotriz, se detecta con un galvanómetro o con un amperímetro que aparece una corriente eléctrica en el conductor.

• La corriente desaparece si el imán se mantiene en la misma posición, por lo que se llega a la conclusión de que sólo una variación del flujo del campo magnético con respecto al tiempo genera corriente eléctrica.

Inducción magnética

• La ley que explica esta interacción entre la fuerza electromotriz inducida y el campo magnético es la Ley de Faraday – Lenz (recordar que aportó Lenzrecordar que aportó Lenz):

• En donde Φm es el flujo del campo magnético. Por tanto, para que aparezca una fuerza electromotriz (fem) inducida debe variar el flujo del campo magnético a través de la superficie delimitada por el conductor. De la definición de flujo:

• se deduce que hay tres formas de variar el flujo del campo magnético: variar el módulo del campo, la superficie que lo atraviesa o el ángulo que forman ambos.

Inducción magnética

• En la animación que se indica en la dirección se puede observar el fenómeno de inducción:

http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturashttp://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/animaciones_files/varilla.swf/fisica/animaciones_files/varilla.swf

• La superficie delimitada por la espira rectangular va

aumentando o disminuyendo al desplazarse la varilla; se produce entonces una variación del flujo magnético con lo que se genera una corriente. El sentido de la corriente generada es tal que tiende a compensar la variación de flujo que la ha originado.

• Cuando el lado móvil de la espira deja de moverse no hay variación del flujo del campo magnético, por lo que desaparece la corriente.

Inducción magnética

• El signo menos de la ley de Faraday indica el sentido que va a llevar la corriente inducida y se conoce como Ley de Lenz:

El sentido de la corriente inducida es tal que El sentido de la corriente inducida es tal que tiende a oponerse a la causa que lo producetiende a oponerse a la causa que lo produce

• La ley de Lenz significa que la corriente inducida en un circuito tendrá un sentido tal que el campo magnético generado por dicha corriente compense la variación del flujo que la ha causado.

• La fuerza que el campo B ejerce sobre la varilla cuándo por ella circula la corriente, resulta siempre opuesta a la velocidad de desplazamiento, ya que en caso contrario se aceleraría la varilla y no se compensaría la variación de flujo.

Inducción magnética

• Mañana será indicada la dirección del material correspondiente a RLC serie en corriente alterna