Michel Faraday ha elaborado
¿Cómo un campo magnético cambiante genera una corriente eléctrica en un conductor?
Ley de inducción de Faraday
Ha declarado que el voltaje inducido en un circuito es proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético por tiempo o si el campo magnético cambia, la fem o voltaje inducidos será mayor y la dirección del cambio en el campo magnético regula la dirección de la corriente. Esto se conoce como ley de Faraday.
Flujo magnético
El flujo magnético puede expresarse matemáticamente como ΦB = BA porque
A es la superficie sobre la que actúa el campo magnético uniforme B.
ΦB es el flujo magnético. es el ángulo entre y B y A.
Formas de cambiar el flujo magnético: -
- De la ecuación anterior, es comprensible que el flujo pueda variar si cambiamos la magnitud del campo magnético.
- El ángulo entre el campo magnético B y el plano de la bobina también podría cambiarse, el área de la superficie A también es un parámetro modificable.
Algunos datos importantes sobre el flujo magnético:
- El flujo magnético es una cantidad escalar.
- La unidad SI de flujo magnético se denota como weber (Wb)
- 1 Wb = 1 Tesla.
- La unidad CGS de flujo magnético es Maxwell.
- 1Wb = Maxwell.
Ahora, de acuerdo con la Ley de inducción de Faraday, e(T)= 
ΦB.
En el caso de una bobina de N vueltas, el cambio de flujo con cada vuelta es el mismo y, por tanto, la fem inducida total se convierte en, e(T)= 
ΦB.
El signo negativo especifica la dirección de la fem inducida, que está de acuerdo con la ley de Lenz, que se establece de la siguiente manera:
La dirección de la fem inducida y, por lo tanto, la dirección de la corriente inducida en un circuito es oponerse a la causa por la que se produjeron, es decir, si el flujo está aumentando, entonces la fem inducida se producirá en una dirección tal que intentará para disminuir el flujo y viceversa.
En realidad, la ley de Lenz es una coincidencia de la conservación de la energía. Como la fem se induce de tal manera que se opone al cambio de flujo, por lo tanto, se debe trabajar contra esta oposición dada por la fem inducida para garantizar que el cambio de flujo continúe de la misma manera. Este trabajo realizado aparece como energía eléctrica en el circuito.
A partir de las ecuaciones anteriores, podemos afirmar que la fem inducida o la corriente eléctrica en el circuito se puede aumentar de las siguientes maneras:
- Cambiar el flujo muy rápidamente puede aumentar la fem inducida.
- Usando una varilla de núcleo de hierro dulce dentro de la bobina.
- Aumentando N, es decir, aumentando el número de vueltas de la bobina.
Como se ve en la figura, podemos generar una fem cuando el imán se coloca cerca de un circuito o cuando un circuito se coloca más cerca de un imán. En estos casos, se muestra la dirección de la corriente inducida.
Otra forma en que se puede inducir la fem es el principio de funcionamiento de CA, donde el circuito es una bobina de cable conductor que circula en un campo magnético y, por lo tanto, un flujo ΦB cambia de forma sinusoidal en el tiempo.
Fuerza motriz electromotriz (una implicación de la ley de inducción de Faraday)
La figura anterior muestra un conductor rectangular ABCD sobre el cual una varilla conductora EF se mueve con velocidad constante. El campo magnético es perpendicular, es decir, hacia el interior del plano del bucle conductor cerrado ABFE.
El flujo magnético encerrado por el bucle en el tiempo t = ts es,
ΦB (t)= = BA = Blx (t),
La tasa de cambio en el tiempo de este flujo, induce una fem dada por e = ΦB = (-Blx (t)) = Bl.x (t) = Blv.
Esta fuerza electromotriz obtenida debido al movimiento del conductor EF en lugar de cambiar el campo magnético se conoce como fuerza electromotriz de movimiento.
Electromagnético La inducción explica la inducción de corrientes y voltajes como una coincidencia de campos magnéticos cambiantes. Pero el punto de vista más moderno establece que la inducción ocurre incluso en ausencia de un cable conductor o cualquier medio material.
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