Examen parcial: 26-4-2017 Aula: 2.5 12:15 FÍSICA II GRADO Escuela Politécnica Superior Universidad de Sevilla FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica Prof. Norge Cruz Hernández Examen parcial: 26-4-2017 Aula: 2.5 12:15 Campo electrostático en el vacío. Potencial eléctrico. Conductores y dieléctricos. Condensadores. Corriente eléctrica. Reglas de Kirchhoff.

FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica Escuela Politécnica Superior Universidad de Sevilla FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica Tema 6. Inducción electromagnética. Prof. Norge Cruz Hernández

Tema 6. Inducción electromagnética. (4 horas) 6.1 Introducción 6.2 Fuerza electromotriz inducida sobre un conductor en movimiento dentro de un campo magnético. 6.3 Ley de Faraday-Lenz. 6.4 Inducción mutua entre circuitos y autoinducción. 6.5 Circuito RL. Energía magnética almacenada en un elemento inductor. 6.6 Corrientes de desplazamiento. Ecuaciones de Maxwell.

Bibliografía Clases de teoría: - Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11. Clases de problemas: -Problemas de Física General, I. E. Irodov Problemas de Física General, V. Volkenshtein Problemas de Física, S. Kósel Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V. D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva. Libros de consulta: Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.

6.3 Ley de Faraday-Lenz. Un imán fijo no tiene efecto alguno en una bobina de alambre fija. Cuando el imán y la bobina se mueven uno con respecto al otro se induce corriente en la bobina. El sentido de la corriente cambia según el movimiento relativo.

Si en lugar de un imán colocamos una bobina con una corriente fija y las dos boninas se mueven de forma relativa, se induce una corriente en la bobina. Si colocamos ambas bobinas fijas, pero hacemos variar la corriente en la bobina conectada a la batería, entonces se induce una corriente en la bobina.

Si colocamos una bobina en un campo fijo, y la bobina no se mueve, entonces no se induce corriente en la bobina. Si hacemos girar la bobina, entonces se induce una corriente en ella. Si hacemos entrar o salir la bobina del campo magnético, se induce una corriente en la bobina. En todos los casos donde se induce corriente, ha habido variación del flujo magnético a través de la bobina que tiene conectado el galvanómetro.

Ley de Faraday La f.e.m. inducida en una espira cerrada es igual al negativo de la relación de cambio con respecto al tiempo del flujo magnético a través de la espira.

Ley de Lenz La dirección de todo efecto de inducción magnética es la que se opone a la causa del efecto. La corriente inducida será de tal sentido que ayudará a restablecer la pérdida de flujo del campo magnético en la espira.

dirección de la f.e.m. inducida

generador de corriente alterna

Existe un desfase de π/2 entre el flujo magnético y la f. e. m Existe un desfase de π/2 entre el flujo magnético y la f.e.m. inducida.

alternador comercial

generador de corriente continua

generador de conductor corredizo

6.2 Fuerza electromotriz inducida sobre un conductor en movimiento dentro de un campo magnético. Ahora supondremos que la barra móvil se desliza sobre un conductor en forma de U.

espira conductora cerrada f.e.m. de movimiento Ahora supondremos que la barra móvil se componen de varios elementos de barra, que en su conjunto hacen la barra. f.e.m. de movimiento espira conductora cerrada

dínamo de disco de Faraday

En el disco duro de una computadora se almacenan datos de un patrón de áreas magnetizadas en la superficie del disco. Para leer estos datos se coloca una bobina montada en un brazo flexible cerca del disco que está girando. La bobina experimenta un flujo cambiante, que induce corriente.

El número, fecha de caducidad y nombre del titular de una tarjeta bancaria están codificados en un patrón magnetizado en la banda del reverso de la tarjeta. Cuando se pasa a través de un lector, la banda induce una corriente que transmite la información al banco.

Toyota PRIUS Este coche híbrido tiene un motor de gasolina y también un motor eléctrico. Cuando el coche se encuentra en movimiento, los imanes de las ruedas que giran pasan junto a bobinas fijas, induciendo una corriente que carga las baterías.

El cigüeñal en rotación de un motor de émbolos hace girar un imán, y así induce una f.e.m. en una bobina adyacente que genera una chispa que enciende el combustible en los pistones del motor.