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9 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Comprender y aplicar el concepto de flujo magnético. Demostrar que puede obtenerse una diferencia de potencial a partir de un campo magnético y deducir las condiciones bajo las cuales ocurre esto. Comprender el concepto de fem inducida. Deducir la relación que existe entre la diferencia de potencial inducida de una bobina y el número de espiras de ésta. Establecer las leyes de Faraday y de Lenz a partir de los fenómenos observados. Explicar la ocurrencia de diversos fenómenos con base en la aplicación de las leyes del punto anterior. El alumno comprenderá el concepto de inducción electromagnética y comprobará las causas bajo las cuales se presenta dicho fenómeno. OBJETIVO GENERAL INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICAINDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

10 La ley de Inducción – la ley de Faraday Para B constante y perpendicular al alambre Si no es perpendicular O sea, que hay tres maneras en que puede cambiar Φ 1)Cambio en B. 2)Cambio en el ángulo. (Situaciones de rotación.) 3)Cambio en el area.

11 La dirección de la corriente inducida – la ley de Lenz Hay dos campos magnéticos, Uno del iman y otro de la espira. El B primario es el que aparece en la ley de Faraday. El B primario (iman) genera un flujo primario en la espira del alambre. La corriente inducida en la espira(secundaria) es en tal dirección que trata de compensar por el cambio en el flujo primario. O sea, la corriente inducida genera un campo magnético secundario que también causa un flujo.

12 El fundamento de la ley de Lenz es la ley de conservación de energía. La corriente inducida es en tal sentido que el agente externo (el que causa el cambio) tiene que hacer trabajo positivo que pasa a ser la energía disipada en forma de calor por la corriente inducida. En este ejemplo, podemos demostrar que la potencia disipada por la corriente es exactamente igual a la potencia hecha por la mano que es el agente exterior en este caso. Fíjate que el sentido de la corriente inducida es tal que el alambre siente una fuerza magnética hacia la izquierda lo cuál quiere decir que la mano tiene que hacer una fuerza hacia la derecha y, por tanto, un trabajo positivo. La corriente inducida por el movimiento de un conductor en un campo magnético tendrá un sentido tal que se oponga al movimiento que originó dicha corriente. Para obtener una tensión inducida debe realizarse un trabajo contra esta fuerza que se opone al movimiento.

13 La Ley de Faraday en Forma Integral – El Campo Eléctrico Inducido Un nuevo tipo de E. E inducido. Es tangencial en vez de radial!!! Las lineas de campo de este E son cerradas!!!

14 Actividad 1. Flujo magnético. Interconecta los elementos como se muestra en la figura. Aplica un voltaje alterno al solenoide mediante el variac, observa lo que sucede al foco que esta conectado a la bobina. Después conecta las terminales del foco al osciloscopio y graficar la forma de onda. dφBdφB dt ADVERTENCIA: No conecte el osciloscopio al variac, porque se daña el equipo. El osciloscopio sólo se conecta ala bobina con foco. Si tiene dudas consulte a su profesor.

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16 Actividad 1. Flujo magnético. Continuación. ¿Qué le sucede al foco? ¿Cuál es la causa? ¿Existe flujo magnético? ¿Qué pasaría si la bobina con foco la ponemos a un lado del núcleo? ¿Qué es el flujo concatenado? ¿Existe interconexión entre la bobina y el solenoide? ¿Cuál es la forma de onda que se observa en el osciloscopio? ¿Cuál es su amplitud? ¿Cuál es su frecuencia?

17 Realiza y analiza distintos experimentos en los que se manifiesten los fenómenos descritos por Faraday y Lenz. Actividad 2. Fuerza electromotriz inducida a partir de corrientes variables (Ley de Faraday y Principio de Lenz). Primero probar con 50 V y si no gira subir a 90 V y si no gira cambiar posición de disco

18 Actividad 3. Flujo magnético constante. Aplicar 3 Amperes de una fuente de directa al solenoide. ¿Hay campo magnético?. Usa la brújula para verificarlo. Introduce la bobina con foco en el núcleo. ¿Hay inducción?. Justifica tu respuesta. Mover la bobina con foco perpendicular al campo magnético

19 I = 3 A

20 Actividad 4. Fuerza electromotriz inducida a partir del movimiento. Conecta la bobina al amperímetro. Acerca y aleja el polo norte del imán de herradura. ¿Hay corriente inducida?. Si se acerca el polo norte del imán ¿Es positiva o negativa la corriente? Investiga el sentido de enrollamiento y aplicar la ley de Lenz. Si se aleja el polo norte del imán ¿Es positiva o negativa la corriente? FEM INDUCI DA MICROAMPERIMETRO Corriente inducida Aumenta Disminuye N S N S

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