Esquema Inducción electromagnética

Primera experiencia

Segunda experiencia

Cuarta ecuación

Faraday y Henry

Tercera ecuación

Flujo magnético

Ecuaciones de Maxwell

Induccion electromagnetica

Ley de Faraday-Henry

Segunda ecuación

Transformadores

Leyes de inducción

Primera ecuación

Producción de corriente alterna

Ley de Lenz

Alternador

Producción de corrientes alternas

Primera experiencia

A la derecha un galvanómetro (mide pequeñas corrientes), y a la izquierda una espira (inducido) y un imán en movimiento (inductor).

• No hay corriente al estar alejados el imán y la espira o al cesar el movimiento.
• Hay corriente al acercar el imán a la espira, y al alejarlo la aguja marca una corriente pero en el otro sentido, cambiando el valor de ambas al modificar la velocidad.
• Se produce corriente al mover la espira y dejar el imán en reposo
• La corriente producida en la espira es producto de la fuerza electromotriz (inducida).

Transformadores

• En el bobinado primario se aplica la f.e.m. alterna exterior y en el secundario aparece ya transformada la corriente alterna.
• Los transformadores hacen posible que la energía eléctrica se pueda transportar con alto voltaje y baja intensidad de corriente. Las estaciones transformadoras situadas cerca de los núcleos de consumo convierten de nuevo la corriente a menor tensión y mayor intensidad con poca pérdida de potencia.
• Al transportar en baja intensidad se reduce la pérdida en forma de calor.

Segunda experiencia

Una barra de hierro enrollada por dos bobinas, la de la derecha conectada a un galvanómetro y la de la izquierda a un generador y un interruptor.

• Al cerrar el interruptor se induce corriente temporalmente sobre la otra bobina en sentido contrario.
• Al abrir el interruptor se induce corriente al contrario de como lo hacía anteriormente.

Existía corriente en la bobina de la derecha cuando variaba la intensidad de corriente en la primera, pero no al mantenerse constante.

• "El sentido de la corriente inducida se opone a la variación de flujo que la produce".

• El flujo magnético producido por la corriente inducida se opone a la variación del flujo inductor.

• Si se incrementa el valor absoluto del flujo, la corriente inducida circula de tal manera que el campo magnético inducido creara un flujo de signo contrario que se opondrá a ese incremento.

• Si disminuye el valor absoluto del flujo, la corriente inducida circula de tal manera que el campo magnético inducido creara un flujo de igual signo para compensar la disminución.

Ley de Lenz

Espira rectangular gira en sentido horario sobre un eje entre un imán inductor:

• A- La espira se encuentra perpendicular a la f.e.m. del imán. El flujo es máximo.
• B y D- Si la espira gira 90º, el flujo se anula.

El flujo magnético que atraviesa la espira en cualquier posición será: 𝜙=𝐵·𝑆·cos𝜑=𝐵·𝑆·cos𝜔tLa variación del flujo magnético lleva asociada una corriente inducida cuya f.e.m. será

• 𝜀= − 𝑑𝜙/𝑑𝑡=𝐵·𝑆·𝜔·sen 𝜔t

Producción de corrientes alternas

𝜙 𝐴=𝐵·𝑆·cos0=𝐵·𝑆 𝜙 𝐵=𝐵·𝑆·cos90=0

Alternador

• Convierte la energía mecánica en corriente alterna.
• Cuando la bobina gira, el flujo del campo magnético a través de la bobina cambia con el tiempo. Según la Ley de Faraday se produce una fem, produciendo electricidad.
• Flujo magnético: F m = B·A·cos q
• En España se utilizan alternadores con una frecuencia de 50 Hz, es decir, que cambia su polaridad 50 veces por segundo.

Flujo magnético

Muestra el número de líneas de campo magnético en una superficie. Su símbolo es φ y se mide en weber (W), que es el flujo magnético en una superficie de un metro cuadrado perpendicular a un campo magnético unitario (1 T).