Fem Inducida (Lenz - Faraday)-física 2

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LEY DE FARADAY LEY DE FARADAY -- LEY DE LENZLEY DE LENZ
FUERZAFUERZA
ELECTROMOTRIZELECTROMOTRIZ
INDUCIDAINDUCIDA
Se entiende por máquina eléctrica al conjunto de 
mecanismos capaces de generar, aprovechar o transformar 
la energía eléctrica.
Energía 
mecánica
Motor Energía 
eléctrica
Energía 
mecánica
Generador Energía 
eléctrica
En la clase pasada se vio que un conductor que transporta 
corriente en un campo magnético, sufre una fuerza F = B.i.l
cuyo sentido se puede determinar con la regla de la mano 
izquierda y, para el presente ejemplo, es hacia la izquierda.
Veremos a continuación 
que, recíprocamente, un 
conductor que se mueva 
en un campo magnético 
puede generar una dife-
rencia de potencial y, por 
lo tanto, una corriente.
F.e.m. inducida en un conductor móvil
Fm = B.q.v
En circ.
abierto 
me FFquehastacontinuanacumulacióLa =
+
-
B.q.v = E.q
l = l
B.l.v = E.l = Vab = ε
Fe = E.q
Para que se 
mantenga el 
movimiento
liBFm ..=
liBFF mext ..==
dqvlBdtvliBdsFdW extext .......0cos.. ==°=
ε== vlB
dq
dW
.. ϕε senvlB ...=
vyBentre
rr
ϕ
F
B
v
dqdti =.
ε=
dq
dW
En
General:
LEY DE FARADAY y LEY DE LENZ
Si pensamos en el flujo magnético
1...cos.. dslBdABd ==Φ θ
Dividimos por dt:
ε===
Φ
vlB
dt
dslB
dt
d
..
..
dt
dΦ
=ε
Esta ecuación no informa sobre el sentido de la FEM. 
El sentido de la FEM puede determinarse a partir de la 
Ley de Lenz
ε==
Φ
vlB
dt
d
..
“El sentido de una f.e.m. inducida es tal que el efecto que 
ella genera se opone a la causa que la produjo”.
LEY DE LENZ
La f.e.m. y la corriente inducidas poseen una sentido tal que 
tienden a producir efectos (fuerzas, campos magnéticos 
secundarios) que se oponen a la causa que las produjo.
LEY DE FARADAY
dt
dΦ
−=ε
La f.e.m. instantánea inducida en 
un circuito es igual a la derivada 
cambiada de signo del flujo 
magnético a través del circuito con 
respecto al tiempo.
El signo (–) tiene que ver con el sentido de una f.e.m. 
inducida. No obstante, para evitar complicaciones debidas 
a los convenios de signos para dΦ y para ε, el sentido de 
la f.e.m. inducida se determinará usando la#
Caso Nº1:
Dos espiras en posiciones fijas; y una corriente que 
circula por el circuito (1) produce B1
R
i
B
.2
0
1
µ
=
Cuando se mueve el cursor del reóstato, varía 
la corriente el circuito (1) y entonces varía el 
flujo que atraviesa en el circuito (2) ⇒
⇒ se producirá en él una f.e.m. inducida
dt
d 2
)2(
Φ
=ε
Aparece un flujo que también atraviesa 
la espira (2). Su valor en cada punto
θcos.. 212 dABd =Φ
¿Y qué pasa con el sentido de la 
corriente en (2)?
En el centro: En general:
icteB .1 =
iB ∝1o sea:
Caso Nº 2:
• Alejarse o acercarse paralelamente al eje de las espiras 
común a ambas bobinas,
• Rotar en torno a algún eje diametral,
• Deslizarse sobre un plano paralelo a la espira (1)
• Una combinación de las anteriores.
En todos estos casos se produce una variación del flujo 
magnético que produce una fem inducida en (2) dt
dΦ
=2ε
constante)1( =I
La espira (2) se puede mover de las 
siguientes formas
El imán se acerca a una espira de resistencia “r”. 
• ¿Qué sucede con el flujo en la espira?
• De acuerdo con la Ley de Faraday aparece una f.e.m. inducida 
en la espira que genera una corriente inducida en ella. 
• De acuerdo con la ley de Lenz, la f.e.m. produce un efecto que 
se opone a su causa: una “i” tal que Bind sea “←”
Caso Nº 3:
θcos..dABd =Φ↑
dt
dΦ
=ε
i
Caso Nº4:
(1 y 2) están arrollados en un mismo núcleo 
cilíndrico de hierro (núcleo magnético). 
El núcleo es el camino donde se concentran las 
líneas de campo magnético. 
Tenga en cuenta que la f.e.m. inducida no depende del valor del 
flujo magnético, sino de la rapidez con que éste cambia.
A
A A
ContinuarContinuará00á00..