tema 5:. inducción de la corriente eléctrica experimentos de faraday. flujo magnético. ley de...
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Tema 5:
Física2ºBT [email protected]
“Convertir el magnetismo en electricidad”
Anotación en el cuaderno de laboratorio. Michael Faraday
(1822)
Electromagnetismo (III).Inducción electromagnética.
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 electromagnét
ica
• Generadores eléctricos.• Autoinducción.• Inducción mutua.• Producción y transporte de la corriente eléctrica.
Aplicaciones de la
inducción electromagnét
ica
• Ecuaciones de Maxwell.
Inducción de la corriente eléctricaCreando 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.
dS
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
Flujo magnético
S
Si la superficie es plana y el campo es uniforme, la integral es sencilla
de hacer.
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.
Flujo magnético (campo uniforme y superficie plana)
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-LenzLa 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. .
Φ
t
Flujo inicial y flujo final
f.e.m. media
Flujo en función de t
f.e.m. instantánea
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).
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
E
La separación de carga cesará
¿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?
I
Imáx
Ecuaciones de MaxwellIntroduciendo las ondas em