ley de lenz

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Ley de Lenz La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz , quien la formuló en el año 1834 . En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más delprincipio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético . Formulación La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por: donde: = Flujo magnético . La unidad en el SI es el weber (Wb). = Inducción magnética . La unidad en el SI es el tesla (T). = Superficie definida por el conductor . = Ángulo que forman el vector perpendicular a la superficie definida por el conductor y la dirección del campo . Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será: A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:

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Page 1: Ley de Lenz

Ley de LenzLa ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en

un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o

voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se

oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así en honor del físico

germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el

usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más delprincipio de conservación de la

energía aplicado a la energía del campo electromagnético.

Formulación

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético

se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

donde:

 = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).

 = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).

 = Superficie definida por el conductor.

 = Ángulo que forman el vector   perpendicular a la superficie definida por el conductor y la

dirección del campo.

Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo

magnético:

En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante

tiene por valor:

Page 2: Ley de Lenz

Donde ℰ es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo

magnético Φ. La dirección voltaje inducido(el signo negativo en la fórmula) se debe a

la oposición al cambio de flujo magnético.

Resistencia eléctricaPara el componente electrónico, véase Resistor.

Símbolo de la resistencia eléctrica en uncircuito.

Se le llama resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones para desplazarse

a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se

representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el

principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente

proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a

su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal)

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a

la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidadeses

el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el

uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida enSiemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón

entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:1

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de

corriente en amperios.

Page 3: Ley de Lenz

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente

proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia"

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar

en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en

determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el

que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

ResistividadLa resistividad es la resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una

corriente eléctrica. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide

en ohmios pormetro (Ω•m).1

en donde R es la resistencia en ohms, S la sección transversal en m² y l la longitud en m. Su valor

describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea

de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor

mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.

Como ejemplo, un material de 1 m de largo por 1 m de ancho por 1 m de altura que tenga 1 Ω de

resistencia tendrá una resistividad (resistencia específica, coeficiente de resistividad) de 1 Ω•m .2

Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de

los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

Índice

  [ocultar] 

1 Tabla de resistividades de algunos materiales

2 Resistividad de las rocas

o 2.1 Resistividad de las rocas porosas saturadas

3 Véase también

4 Referencias

5 Enlaces externos

Tabla de resistividades de algunos materiales

Page 4: Ley de Lenz

Material Resistividad (en 20 °C-25 °C) (Ω·m)

Plata 3 1,59 x 10-8

Cobre 4 1,71 x 10-8

Oro 5 2,35 x 10-8

Aluminio 6 2,82 x 10-8

Wolframio 7 5,65 x 10-8

Níquel 8 6,40 x 10-8

Hierro 9 9,71 x 10-8

Platino 10 10,60 x 10-8

Estaño 11 11,50 x 10-8

Acero inoxidable 301 12 72,00 x 10-8

Grafito 13 60,00 x 10-8

Ejemplo de conversión de: ( Ω·mm²/m ) a → ( Ω·m ): La resistividad del cobre es 0,017 Ω·mm²/m y para

convertir mm² a m² se multiplica por 10-6obteniendo 0,017x10-6Ω·m²/m que es igual a 1.7x10-8Ω.m

La conversión de Ω·mm²/m a Ω·m resulta de multiplicar la unidad inicial por 1x10-6pasando de Ω·mm²/m

a Ω·m²/m (Ω·m) y es la simplificación del índice de resistividad para un material de 1 m de largo por 1 m²

de sección transversal o bien, de 1 m3.

Resistividad de las rocas[editar · editar código]

Page 5: Ley de Lenz

Por sus componentes minerales, las rocas serían aislantes en la mayor parte de los casos (como lo son

las rocas ígneas). Las excepciones serían aquellas compuestas principalmente

porsemiconductores cuya proporción en la corteza es muy baja. En consecuencia, si el terreno es un

conductor moderado, se debe a que las rocas que lo constituyen son porosas y además poseen sus

poros parcial o totalmente ocupados por electrolitos; por lo tanto se comportan como

conductores iónicos de resistividad muy variable.

Para tener una idea del fenómeno de la conductividad en tales rocas se puede utilizar la expresión

obtenida por Maxwell que describe la resistividad   de un medio heterogéneo compuesto por una

matriz de resistividad   con material disperso de resistividad   distribuido aleatoriamente y ocupando

una fracción   del volumen total:

Fórmula válida sólo cuando las impurezas de resistividad   se encuentran en volúmenes pequeños

comparados con las distancias que los separan, es decir, cuando los valores de   son bajos.

Resistividad de las rocas porosas saturadas

Las rocas porosas cuyos poros están llenos de electrolitos constituyen un medio heterogéneo con

inclusiones de resistividad mucho menor que la de los minerales de su matriz. El caso de mayor interés

es aquel en el que los poros se encuentran en contacto (porosidad efectiva) y ofrecen un camino

ininterrumpido para la conducción de corriente eléctrica. Para una comprensión del fenómeno es

conveniente utilizar un modelo representativo de la conducción, siendo el de manojo de capilares el más

adecuado para este propósito...

Considerando una muestra de roca electrolíticamente saturada, con un camino poroso interconectado

(como una arenisca), y en la que se asume que toda la conducción eléctrica ocurre por el camino

electrolítico, se puede escribir:

Siendo:   la resistividad [Ω·mm²/m]

 la longitud [m]

 sección de la muestra [mm²]

Se ha indicado [] las unidades típicas del S.I.

es la resistividad del electrolito y   y   la longitud y sección del camino electrolítico

equivalente.

Page 6: Ley de Lenz

Conductancia eléctricaSe denomina conductancia eléctrica (G) a la propiedad de transportar mover o desplazar uno o

más electrones en su cuerpo; es decir, que la conductancia es la propiedad inversa de laresistencia

eléctrica.

No debe confundirse con conducción, que es el mecanismo mediante el cual la carga fluye, o con

la conductividad, que es la conductancia específica de un material.

La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el siemens.

Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy

pequeños, como es el caso de los conductores eléctricos.

Relación con otras cantidades[editar · editar código]

Como ya se mencionó, la relación entre la conductancia y la resistencia está dada por:

donde:

G es la conductancia (viene del inglés gate),

R es la resistencia en ohmios,

I es la corriente en amperios,

V es el voltaje en voltios.

(Nota: Esta relación solo es aplicable en el caso de circuitos puramente

resistivos.)

Para el caso reactivo, la conductancia se puede relacionar con la susceptancia y

la admitancia mediante la siguiente ecuación:

o por:

donde:

Y es la admitancia,

 es la unidad imaginaria,

B es la susceptancia.

Page 7: Ley de Lenz

Conductividad eléctricaNo debe confundirse con Conductancia eléctrica.

La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad de un material que deja pasar la corriente

eléctrica, su aptitud para dejar circular libremente las cargas eléctricas. La conductividad depende de la

estructura atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque tienen una

estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto permite su movimiento. La conductividad

también depende de otros factores físicos del propio material y de la temperatura.

La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto  , y su unidad es

el S/m (siemens por metro) o Ω-1·m-1. Usualmente la magnitud de la conductividad (σ) es la

proporcionalidad entre el campo eléctrico   y la densidad de corriente de conducción  :