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Laboratorio Ley de faraday
Física Para Ingeniería (Universidad Tecnológica de Guadalajara)
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2 3Grupo5 Respaldo.nb
INTRODUCCIÓN
La inducción electromagnética es el proceso por el cual se puede inducir una corriente por medio
de un cambio en el campo magnético.
La ley de Faraday, relaciona la razón de cambio de flujo magnético que pasa a través de una espira
con la magnitud de la fuerza electromotriz inducida en la espira, por otro lado La ley de Lenz es
una consecuencia del principio de conservación de la energía aplicado a la inducción electromag-
nética y esta se relaciona con la ley de Faraday ya que mientras la ley de Faraday nos dice la magni-
tud de la FEM producida, la ley de Lenz nos dice en qué dirección fluye dicha corriente.
Basado en lo anterior se desea ver si la ley de Faraday se cumple en la parte eléctrica aun si se
realiza un cambio mecánico en el sistema, dichos cambiamos serán simulados y en ocasiones en
conjunto con una serie de cálculos se espera poder llegar a una conclusión satisfactoria.
OBJETIVOS
Estudiar la ley de Faraday aplicado a una bobina.
Demostrar haciendo uso de simulaciones y cálculos la ley de Faraday en diversas situaciones.
Determinar la relación de transformación de potencia que existe entre bobinas vinculadas por un
núcleo ferromagnético
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3Grupo5 Respaldo.nb 3
MARCO TEÓRICO
Flujo Magnético
Cuando una corriente circula a través de un conductor, se genera una inducción magnética alrede-
dor del conductor de acuerdo a la regla de la mano derecha. A partir de esto, es pertinente pregun-
tarse si el proceso puede ser inverso: generar una corriente a partir de un campo magnético.
La Inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos
eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se
El flujo magnético (representado por la letra griega fi Φ), es una medida de la cantidad de mag-
verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor.
netismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de
incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha
superficie.
Respondiendo la pregunta anterior de generar una corriente a partir de un campo magnético. Sólo
una variación del flujo del campo magnético con respecto al tiempo genera corriente eléctrica.
Poniendo en contexto; El campo magnético es un campo de energía electromagnética que trans-
mite las fuerzas de un imán.
El campo magnético se suele representar mediante líneas de campo. No obstante, también es
debajo. El flujo magnético Φ es la densidad de flujo magnético que pasa por una superficie imagi-
posible hacerlo visible en la práctica usando limaduras de hierro sobre una hoja con un imán
naria.
el flujo magnético Φ a través de una superficie A determinada, la cual se encuentra en perpendicu-
Si las líneas de campo discurren de forma recta (p. ej., entre los polos de una herradura magnética),
Φ = B•A
lar al flujo, se puede calcular de la siguiente manera:
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4 3Grupo5 Respaldo.nb
De manera general, el flujo magnético está dado por:
Partiendo de la Expresión Anterior Φ = ∫ ∫ B * ds
-Suponiendo una superficie de Área A paralela al plano XY y con una Inducción Uniforme B,
Entonces....
Inducción Electromagnética
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos
variables con el tiempo. Este fenómeno es justamente el contrario al que descubrió Oersted, ya que
es la existencia de un campo magnético lo que nos producirá corrientes eléctricas. Además, la
corriente eléctrica incrementa al aumentar la rapidez con la que se producen las variaciones de
flujo magnético.
Estos hechos permitieron enunciar las leyes que se conocen como la Ley de Faraday y Ley de Lenz.
Basado en el principio de conservación de la energía, si una corriente eléctrica era capaz de generar
un campo magnético, entonces un campo magnético debía también producir una corriente
eléctrica.
Ley de Faraday
La ley de Faraday es una relación fundamental basada en las ecuaciones de Maxwell. Sirve como un
sumario abreviado de las formas en que se puede generar un voltaje (o fem), por medio del cambio
del entorno magnético. La fem inducida en una bobina es igual al negativo de la tasa de cambio del
flujo magnético multiplicado por el número de vueltas (espiras) de la bobina. Implica la interacción
de la carga con el campo magnético.
Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un
“voltaje” (una fem inducida en la bobina). No importa como se produzca el cambio, el voltaje será
generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo
magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la
bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo
magnético, etc.
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INTRODUCCIÓN
La inducción electromagnética es el proceso por el cual se puede inducir una corriente por medio
de un cambio en el campo magnético.
La ley de Faraday, relaciona la razón de cambio de flujo magnético que pasa a través de una espira
con la magnitud de la fuerza electromotriz inducida en la espira, por otro lado La ley de Lenz es
una consecuencia del principio de conservación de la energía aplicado a la inducción electromag-
nética y esta se relaciona con la ley de Faraday ya que mientras la ley de Faraday nos dice la magni-
tud de la FEM producida, la ley de Lenz nos dice en qué dirección fluye dicha corriente.
Basado en lo anterior se desea ver si la ley de Faraday se cumple en la parte eléctrica aun si se
realiza un cambio mecánico en el sistema, dichos cambiamos serán simulados y en ocasiones en
conjunto con una serie de cálculos se espera poder llegar a una conclusión satisfactoria.
OBJETIVOS
Estudiar la ley de Faraday aplicado a una bobina.
Demostrar haciendo uso de simulaciones y cálculos la ley de Faraday en diversas situaciones.
Determinar la relación de transformación de potencia que existe entre bobinas vinculadas por un
núcleo ferromagnético
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MARCO TEÓRICO
Flujo Magnético
Cuando una corriente circula a través de un conductor, se genera una inducción magnética alrede-
dor del conductor de acuerdo a la regla de la mano derecha. A partir de esto, es pertinente pregun-
tarse si el proceso puede ser inverso: generar una corriente a partir de un campo magnético.
La Inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos
eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se
El flujo magnético (representado por la letra griega fi Φ), es una medida de la cantidad de mag-
verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor.
netismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de
incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha
superficie.
Respondiendo la pregunta anterior de generar una corriente a partir de un campo magnético. Sólo
una variación del flujo del campo magnético con respecto al tiempo genera corriente eléctrica.
Poniendo en contexto; El campo magnético es un campo de energía electromagnética que trans-
mite las fuerzas de un imán.
El campo magnético se suele representar mediante líneas de campo. No obstante, también es
debajo. El flujo magnético Φ es la densidad de flujo magnético que pasa por una superficie imagi-
posible hacerlo visible en la práctica usando limaduras de hierro sobre una hoja con un imán
naria.
el flujo magnético Φ a través de una superficie A determinada, la cual se encuentra en perpendicu-
Si las líneas de campo discurren de forma recta (p. ej., entre los polos de una herradura magnética),
Φ = B•A
lar al flujo, se puede calcular de la siguiente manera:
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De manera general, el flujo magnético está dado por:
Partiendo de la Expresión Anterior Φ = ∫ ∫ B * ds
-Suponiendo una superficie de Área A paralela al plano XY y con una Inducción Uniforme B,
Entonces....
Inducción Electromagnética
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos
variables con el tiempo. Este fenómeno es justamente el contrario al que descubrió Oersted, ya que
es la existencia de un campo magnético lo que nos producirá corrientes eléctricas. Además, la
corriente eléctrica incrementa al aumentar la rapidez con la que se producen las variaciones de
flujo magnético.
Estos hechos permitieron enunciar las leyes que se conocen como la Ley de Faraday y Ley de Lenz.
Basado en el principio de conservación de la energía, si una corriente eléctrica era capaz de generar
un campo magnético, entonces un campo magnético debía también producir una corriente
eléctrica.
Ley de Faraday
La ley de Faraday es una relación fundamental basada en las ecuaciones de Maxwell. Sirve como un
sumario abreviado de las formas en que se puede generar un voltaje (o fem), por medio del cambio
del entorno magnético. La fem inducida en una bobina es igual al negativo de la tasa de cambio del
flujo magnético multiplicado por el número de vueltas (espiras) de la bobina. Implica la interacción
de la carga con el campo magnético.
Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un
“voltaje” (una fem inducida en la bobina). No importa como se produzca el cambio, el voltaje será
generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo
magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la
bobina hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo
magnético, etc.
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