Ley de Faraday-Henry A principios de la década de 1830, Faraday en Inglaterra y J. Henry en U.S.A., descubrieron de forma independiente, que un campo magnético.

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1 Ley de Faraday-Henry A principios de la década de 1830, Faraday en Inglaterra y J. Henry en U.S.A., descubrieron de forma independiente, que un campo magnético induce una corriente en un conductor, siempre que el campo magnético sea variable. Las fuerzas electromotrices y las corrientes causadas por los campos magnéticos, se llaman fem inducidas y corrientes inducidas. Al proceso se le denomina inducción magnética. Experimento 1 Variación de flujo magnético  inducción Experimento 2 Variación de corriente  inducción

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4 Fuerza electromotriz inducuda Supongamos una varilla conductora que se desliza a lo largo de dos conductores que están unidos a una resistencia. El flujo magnético varía porque el área que encierra el circuito también lo hace. Como El módulo de la fem inducida será I Fem de movimiento es toda fem inducida por el movimiento relativo de un campo magnético y un segmento de corriente. Autores Mar Artigao Castillo, Manuel Sánchez Martínez Dpto de Física Aplicada, Escuela Politécnica Superior de Albacete (UCLM)

5 ¿Cuál es el efecto de la aparición de esta corriente inducida? El campo magnético ejerce una fuerza magnética sobre la varilla que se opone al movimiento I El resultado es que si impulsamos la varilla con una cierta velocidad hacia la derecha y luego se deja en libertad, la fuerza magnética que aparece sobre la varilla tiende a frenarla hasta detenerla. Para mantener la velocidad constante de la varilla, un agente externo debe ejercer una fuerza igual y opuesta a la fuerza magnética.

6 Fem de movimiento para un circuito abierto (Varilla aislada) La fem se induce en una barra o en un alambre conductor que se mueve en el seno de un campo magnético incluso cuando el circuito está abierto y no existe corriente. Equilibrio La diferencia de potencial a través de la barra será

7 Diferencias entre el campo eléctrico electrostático y el campo eléctrico inducido Los inducidos no están asociados a cargas, sino a variaciones temporales del flujo magnético. Las líneas del inducido formas líneas cerradas, mientras que las líneas de campo que representan al electrostático nacen en las cargas positivas y mueren en las negativas. La diferencia de potencial entre dos puntos asociada a un electrostático es independiente del camino recorrido, de forma que se puede escribir Para los inducidos no se puede aplicar esta expresión, ya que la fem inducida es distinta de cero cuando varía el flujo magnético. Por lo tanto, el inducido no es un campo conservativo. Se puede hablar de fem inducida para una trayectoria determinada sin necesidad de que ésta coincida con un circuito físico.

8 Una bobina de sección circular gira alrededor de uno de sus diámetros en un campo magnético uniforme perpendicular al eje de giro. El valor máximo de la f.e.m. inducida es de 50 V cuando la frecuencia es de 60 Hz. Determinar el valor máximo de la f.e.m. inducida si: a) La frecuencia es 180 Hz en presencia del mismo campo magnético. b) La frecuencia es 120 Hz y el campo magnético es doble.

9 Tres hilos conductores, de resistencia despreciable, forman una U. Un cuarto conductor, de longitud 1m y resistencia 15 W se apoya sobre dos de los conductores anteriores, formando una espira rectangular. Esta espira está dentro de un campo magnético uniforme perpendicular de 0'4 T. Determinar la fuerza necesaria para desplazar el cuarto lado paralelamente a si mismo con una velocidad de 2 m/s.

10 Considérese una varilla conductora de resistencia R = 4  y masa m=100gr que se desliza sin rozamiento a lo largo de dos raíles metálicos paralelos de resistencia eléctrica despreciable. Dichos raíles están separados entre sí una distancia a=1m e inclinados un ángulo 10º respecto de la horizontal. Suponiendo que existiera un campo magnético B 0 = 0,4T dirigido hacia arriba (véase la figura): Calcular la fuerza que se opone al movimiento de la varilla (fuerza paralela a los raíles). Determinar la velocidad límite de la varilla.

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12 Producción de fem alternas sinusoidales Se dice que una corriente es alterna si cambia de sentido periódicamente. Generador de corriente alterna Una espira que gira con velocidad angular constante en el seno de un campo magnético uniforme Como Aplicando la ley de Faraday Generador de corriente alterna

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26 Valores medios y eficaces Caracterización de una corriente utilizando valores medios Los valores medios no dan información sobre las corrientes alternas.

27 Caracterización de las corrientes alternas utilizando valores eficaces Los voltímetros y amperímetros están diseñados para medir valores eficaces de la corriente o la tensión.