Ensayo Julian

Ley de Faraday

Michael Faraday fue un físico y un químico de nacionalidad británica que estudio el electromagnetismo y la electroquímica, en los cuales sus más importantes descubrimientos incluyen lo que es la inducción electromagnética, diamagnetismo y la electrolisis. Michael Faraday comunicó en 1831 sus primeras observaciones cuantitativas sobre fenómenos relacionados con campos eléctricos y magnéticos dependientes del tiempo. Observó la aparición de corrientes transitorias en circuitos en las tres situaciones siguientes:

1) Cuando se establecía o se suspendía una corriente estacionaria en otro circuito próximo.

2) Si un circuito cercano por el que circulaba una corriente estacionaria se movía respecto del primero

3) Si se introducía o retiraba del circuito un imán permanente.

Faraday tuvo el mérito de comprender las características comunes de estos tres experimentos y atribuyó el origen de las corrientes transitorias a las variaciones del flujo magnético que atravesaba el circuito. El cambio común en los tres experimentos citados es la variación del número de líneas de campo magnético que atraviesa el circuito donde se producen las corrientes transitorias.

Faraday descubrió experimentalmente que, cuando el flujo magnético que abrazza el circuito cerrado es alterado, sobre el circuito se induce una tensión cuyo valor es proporcional a la variación temporal de dicho flujo. Este efecto puede ser producido a través de un flujo magnético:

1. variable en el tiempo: principio de funcionamiento de los transformadores

2. Por el cambio de posición en el tiempo del circuito cerrado, abrazado por un campo magnético estable, principio de funcionamiento de generadores eléctricos.

En la interpretación de Faraday, la variación del flujo magnético a través del circuito origina una fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida responsable de la aparición de la corriente transitoria (desde ahora, corriente inducida). Recordemos que la definición de flujo magnético a través de una superficie arbitraria S es:

Cuantitativamente la f.e.m. inducida depende del ritmo de cambio del flujo: no importa el número concreto de líneas de campo atravesando el circuito, sino su variación por unidad de tiempo. La relación entre f.e.m. inducida ε y variación de flujo constituye la Ley de Faraday:

La característica esencial de la variación de flujo magnético a través de cualquier superficie es que induce un campo eléctrico no electrostático en el contorno que delimita esta área. Las líneas de campo son cerradas y el campo eléctrico inducido es un campo no conservativo la f.e.m. inducida está definida como la circulación de este campo a lo largo del contorno:

El subíndice C en la integral indica que el producto escalar del integrando se realiza en los puntos pertenecientes al contorno, y el círculo que rodea la integral simboliza que ésta se calcula sobre el contorno completo. El significado físico de la f.e.m. se deduce de la ecuación , si consideramos una carga arbitraria que se mueve en un circuito conductor por la acción del campo inducido: la integral del segundo miembro de la ecuación representa el trabajo por unidad de carga a lo largo del circuito completo, porque se está integrando la componente tangencial de la fuerza por unidad de carga.

El movimiento de cargas debido al campo inducido en los circuitos conductores origina las corrientes transitorias que observó Faraday. Debe observarse que la f.e.m. inducida está distribuida a través del circuito. Ley de Faraday 3/3 diferencia de las fuentes de f.e.m. de los circuitos eléctricos, que están situadas en lugares específicos de los mismos.

Ley de Lenz

Heinrich Friedrich Emil Lenz alemán británico del cual fue conocido por formular la ley de Lenz en 1833, el sentido de las corrientes o fuerza electromotriz

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