Fem inducida. Alt y Dinamo-fisica 2

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Alternador y Dínamo 
F.E.M. Inducida sobre un 
Cuadro en Rotación 
Repaso de conceptos previos 
f.e.m. inducida en un conductor de longitud "" que se 
mueve con velocidad "v" en un campo magnético "B" 
 = B..v.sen  
 “El sentido de una f.e.m. inducida es tal que el 
efecto que ella genera se opone a la causa que la 
produjo”. 
dt
d
Ley de 
Faraday 
Ley de 
Lenz 
F.E.M. Inducida 
El dispositivo que se vio al principio del capítulo permite 
obtener una fem  = B.l.v constante siempre y cuando se 
mantenga el sentido de “B” y de “v”. 
Para mantener esa situación un tiempo prolongado, ello 
obligaría a tener un bastidor muy largo y polos del imán 
inusualmente grandes. 
F.E.M Inducida 
Lo dicho es impracticable. Una salida podría ser mover 
alternativamente el alambre móvil hacia un lado y hacia otro 
con lo que se resuelve o se evita el problema del espacio. . . 
. . .y se obtendría una fem: 
v 
i 
• De sentido varia-
ble (alternativo) 
• De intensidad 
variable en f(v) 
v' 
i 
F.E.M. inducida sobre un cuadro en 
rotación 
Una manera cómoda de lograr que varíe el flujo magnético 
que atraviesa un circuito y, de ese modo, generar una f.e.m. 
inducida, es utilizar un cuadro conductor al que se lo hace 
rotar dentro de un campo magnético. 
Cortar 1 - Segm1 (00_05_29-00_06_27).mp4
Cuadro visto desde el eje. 
El flujo total a través del cuadro de N 
espiras en esa posición genérica se 
calcula con la ecuación: 
tsenABN
dt
d
 .... = N.B.A.cos  t 
B 
n 
 
 
d 
a 
Análisis de una posición 
genérica 
B n 
n 
B 
 
n 
B 
Cuadro normal al campo 
 = 0°; 
cos  = 1   máximo 
Cuadro paralelo al Campo 
 = 90°; 
cos  = 0   = 0 
Posición Genérica 
 = B.A.cos  
 =  t 
Distinto flujo según la 
posición del cuadro 
Derivando, según Ley de 
Faraday: 
 
F.E.M. inducida en un cuadro de N espiras que rota con veloci-
dad angular  = cte = 2f en un campo magnético B uniforme y 
normal al eje de rotación es: 
)1(.... tsenABN
dt
d
 
como  = 2f, se tiene tfsenABN
dt
d
 2....
cuando 2ft = 90º,  = máx máx = N.B.A. 
Así, la (1) puede escribirse 
tfsenmáx  2.
F.E.M. inducida en un cuadro de N espiras que rota con veloci-
dad angular  = cte = 2f en un campo magnético B uniforme y 
normal al eje de rotación es: 
tfsenmáx  2.
a) Una función sinusoidal que 
varía entre + máx y - máx 
b) Los valores se repiten en for-
ma periódica (T = 1/f ) 
c) Se trata de una fem “alterna” 
d) Es generada “en el cuadro” mientras rote dentro del campo, 
ya sea que esté o no conectado al circuito externo. 
e) Su valor NO depende de la corriente inducida. 
 (La corriente inducida sí depende del valor de la f.e.m. y del 
circuito externo que se ha conectado). 
f) Vab = f.e.m. sólo si el generador está “a circuito abierto”. 
Análisis de las posiciones del cuadro y el sentido que 
corresponde a la corriente inducida (ini.) 
Fmgn  i 
 en “a” 
B 
d 
a 
v v 
 
 
 
 
v’ v’ 
B 
v 
Fmgn  i 
 en “d” 
v’ 
Fmgn = 0 
en “a” y “d” 
  = 0 
a 
d 
a d 
v’ = v’ 
v = v 
 
 
 
Fmgn 
y  
máx B 
B 
a 
v 
v’ 
d 
Fmgn = 0 
en 
“a” y “d” 
  = 0 
 
máx 
Análisis de las posiciones del cuadro y el sentido que 
corresponde a la corriente inducida (fin) 
B 
a v 
v’ d 
Fmgn = 0 
en 
“a” y “d” 
  = 0 
 
máx 
Fmgn  i 
 en “d” 
B 
a 
d 
v’ v’ 
 
 
v v Fmgn  i 
 en “a” 
 
d a 
v = v 
v’ = v’ 
 
 
 
 
Fmgn 
y  
máx B 
B 
d 
v’ 
v a 
Fmgn = 0 
en 
“a” y “d” 
  = 0 
a) Observar: 
Cómo varía el área efectiva atra-
vesada por líneas de campo   
Cómo varía el brillo de la lámpara 
en función de la posición del 
cuadro respecto al campo B. 
El sentido del movimiento de las 
cargas en los conductores. 
a) Observar: 
Cómo varía el área efectiva atra-
vesada por líneas de campo   
Cómo varía la indicación de la 
aguja en función de la posición 
del cuadro respecto al campo B. 
El sentido del movimiento de las 
cargas en los conductores. 
Generador de CA 
Generador de CA (otro ej.) 
Generador de CA (2) 
Generador eléctrico.mp4
Generador de corriente alterna.mp4
Generador de corriente alterna..mp4
Generador de Corriente Continua (Dínamo) 
• El cuadro en rotación genera una 
fem sinusoidal. 
• En lugar de dos anillos completos, el 
colector está formado por dos 
semianillos que, a su vez, se conec-
ta al circuito externo mediante esco-
billas. 
• En el instante en que se invierte en el 
cuadro la f.e.m., se intercambian las 
conexiones en el circuito exterior. 
• Aunque la fem en el cuadro es sinu-
soidal, la Vab. entre los terminales, 
aunque pulsante, tiene siempre el mismo 
sentido. 
Generador de CA 
Generador de CA (otro ej.) 
Generador de CA y modif. para Dínamo 
Cortar 1 - Segm1 (00_05_29-00_06_27).mp4
Cortar 2 - Segm2(00_07_51-00_09_05).mp4
Generador eléctrico.mp4
FIN