Electromagnetismo (III). Inducción electromagnética. Tema 5: Electromagnetismo (III). Inducción electromagnética. aperez@colegiobase.com Imagen 1: Imagen 2: Imagen 3: Física 2ºBT “Convertir el magnetismo en electricidad” Anotación en el cuaderno de laboratorio. Michael Faraday (1822)

Estructura de la unidad Inducción de la corriente eléctrica Experimentos de Faraday. Flujo magnético. Ley de Lenz Ley de Faraday Experiencia de Henry Aplicaciones de la inducción electromagnética Generadores eléctricos. Autoinducción. Inducción mutua. Producción y transporte de la corriente eléctrica. Aplicaciones de la inducción electromagnética Ecuaciones de Maxwell.

Inducción de la corriente eléctrica Creando electricidad a partir de los cambios de flujo magnético

Experiencia 1 de Faraday (1831)

Experiencia 1 de Faraday (1831) Una bobina por la que circula corriente también induce corriente en la espira, pero sólo durante el cierre o apertura del interruptor.

Experiencia 2 de Faraday (1831) Cuando el interruptor está abierto no circula corriente por ninguno de os dos circuitos.

Experiencia 2 de Faraday (1831) Al cerrar el circuito se induce una corriente en la segunda bobina en sentido contrario al de la primera.

Experiencia 2 de Faraday (1831) Cuando el interruptor está cerrado circula corriente por el primero, pero no se induce en el segundo circuito.

Experiencia 2 de Faraday (1831) Al abrir el circuito se induce una corriente en la segunda bobina en el mismo sentido al de la primera.

Experiencia 2 de Faraday (1831) La inducción electromagnética consiste en la aparición de una corriente eléctrica en un circuito cuando varía el número de líneas de inducción magnética que lo atraviesan.

Inducción em (aplicación) La vibración de la cuerda magnetizada varía el número de líneas de campo que atraviesan la bobina, generando una corriente en ésta.

Flujo magnético El flujo magnético (Φ) a través de una superficie es una mediad del número de líneas de campo magnético (inducción magnética) que atraviesan dicha superficie. Se mide en weber 1 Wb= 1 T· m2 dS

Flujo magnético (campo uniforme y superficie plana) Si la superficie es plana y el campo es uniforme, la integral es sencilla de hacer. S

Flujo magnético (campo uniforme y superficie plana) Si se trata de una bobina, hay que hacer la integral N veces, donde N es el número de vueltas de la espira.

Ley de Lenz (1834) El sentido de la corriente inducida es tal que el campo creado por dicha corriente tiende a oponerse a la variación del flujo magnético que la ha producido.

Ley de Lenz (1834) El sentido de la corriente inducida es tal que el campo creado por dicha corriente tiende a oponerse a la variación del flujo magnético que la ha producido.

Ley de Lenz (1834)

Fuerza electromotriz (f.e.m.) Desafortunado nombre para la diferencia de potencial que se establece entre los polos de un generador y equivale a la cantidad de energía que puede suministrar a la unidad de carga. No es una fuerza, se mide en V. Si se trata de una fuente continua, hay “caída óhmica” debido a su resistencia interna (r): ΔV= ε- I·r dl E LEY DE OHM

Ley de Faraday-Lenz Φ t La f.e.m inducida en un circuito es igual a la velocidad con que varía el flujo magnético a través de dicho circuito, cambiada de signo. . Flujo en función de t  f.e.m. instantánea Flujo inicial y flujo final  f.e.m. media La intensidad inducida también depende de la resistencia del circuito.

¿Cómo se puede cambiar el flujo a través de una espira? Cambiando el valor del campo B(t).

¿Cómo se puede cambiar el flujo a través de una espira? Cambiando la superficie atravesada por el campo magnético. MRU (v=cte)

¿Cómo se puede cambiar el flujo a través de una espira?

¿Cómo se puede cambiar el flujo a través de una espira? EXPERIENCIA DE HENRY La separación de carga cesará E

¿Cómo se puede cambiar el flujo a través de una espira o bobina? Cambiando la orientación relativa de la bobina (espira) y el campo. ω MCU (ω=cte) Se trata de un alternador, produce corriente alterna.

¿Cómo se puede cambiar el flujo a través de una espira o bobina? Imáx

Ecuaciones de Maxwell Introduciendo las ondas em