La inducción
magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan
campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor,
los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una
corriente eléctrica en el conductor.
Cualquier dispositivo (batería, pila…) que mantiene
la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito se llama fuente de alimentación.
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 voltios. 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).
Este hecho se observa fácilmente en el siguiente experimento:
si acercamos o alejamos un imán a un conductor que no está conectado a ninguna
fuente de fuerza electromotriz, se detecta 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.
La ley que explica esta interacción entre la fuerza
electromotriz inducida y el campo magnético es la Ley de Faraday:
En donde Φm es el flujo del campo magnetico. 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.
En la siguiente animación se muestra un ejemplo: 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 genereal de la corriente 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.
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 tiende a oponerse a la causa que lo produce.
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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.
En la animación anterior, el sentido de la
corriente debe ser el que aparece en la figura: al desplazarse la barra a la
derecha aumenta el flujo hacia dentro, mientras que el campo magnético generado
por la corriente inducida es opuesto al existente por lo que hace aumentar el
flujo hacia afuera de la página. Si la varilla se desplaza hacia la izquierda
se produce el caso opuesto.
También se puede mostrar 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.
El fenómeno de la inducción magnética constituye el
principio básico de los generadores eléctricos.
Por mas información consultar a : http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/magnet/induccion.html
Por mas información consultar a : http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/magnet/induccion.html
) que posee la carga o consumidor conectado al propio circuito.
