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22 ago 2015

INDUCCION MAGNETICA: ESPIRA GIRANDO EN INTERIOR DE UN CAMPO

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La inducción magnética se emplea en la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m.) a través de un conductor cuando se expone a un campo magnético de carácter variable. Matemáticamente puede calcularse por la ley de inducción de Faraday, a quien se le atribuye el descubrimiento del fenómeno de la inducción en 1831.

El problema que he resuelto para explicarte cómo funciona el fenómeno de la inducción magnética consiste en un grupo de N espiras de geometría circular que se encuentran rotando alrededor de un eje vertical en el seno de un campo magnético uniforme donde se conoce su intensidad, su dirección y su sentido.

El fenómeno de la inducción simplemente representa el estado físico de la creación de una fuerza electromotriz al variar el flujo magnético en un tiempo dado. Este flujo varía cuando lo hacen el número de líneas de campo magnético que atraviesan la superficie de estudio (en nuestro caso, la espira). Para que lo entiendas mejor puedes imaginar una hoja de papel colocada horizontalmente paralela al suelo. Del techo imagina que salen una multitud de rayos láser procedentes de esos punteros luminosos con los que juegan los niños. Podríamos contar el número de puntitos que inciden en la hoja de papel. Si ahora aplicamos un giro a la hoja respecto a un eje horizontal vemos que, conforme la inclinación aumenta, el número de puntos que vemos sobre la hoja es cada vez menor hasta hacerse cero cuando la hoja está vertical (serían haces paralelos al plano de la hoja por lo que no se cortarían). Esto sería grosso modo la variación de líneas de campo que atraviesa una superficie. Con las líneas de campo magnético no tendremos la suerte de verlas pero sí podemos evaluar su efecto usando las fórmulas de Faraday. Conociendo la velocidad de giro, es fácil obtener la variación de flujo magnético con el tiempo (saldrá una expresión dependiente del ángulo que, a su vez, depende de la velocidad y el tiempo empleado) que nos conducirá al valor de la f.e.m. y de ahí, usando la bien conocida Ley de Ohm, la intensidad que recorrerá la espira… mientras siga en movimiento.

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Autor: Javier luque. @fdetsocial

Co-fundador del blog divulgativo de FdeT  

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