CAP. 8 INDUCCIÓN MAGNÉTICA (Emilio Ayala Alvear - P5 - FEM)
FLUJO MAGNÉTICO
FEM INDUCIDA Y LEY DE FARADAY
LEY DE LENZ
FEM DE MOVIMIENTO
CORRIENTES DE FOUCAULT O TURBILLONARIAS
INDUCTANCIA
ENERGÍA MAGNÉTICA
CIRCUITO RL
PROPIEDADES MAGNÉTICAS DE LOS SUPERCONDUCTORES
El flujo de un campo magnética a través de una superficie se calcula de un modo análogo al flujo de un campo eléctrico.
Sea dA un elemento de área sobre la superficie y "n" el vector unitario perpendicular al elemento.
Su unidad es tesla-metro cuadrado, y se denomina weber (Wb)
Los experimentos de Faraday, Henry y otros, demostraron que si el flujo magnético a través de un área rodeada por un circuito caría por cualquier medio, se induce una fem que es igual en módulo a la variación por unidad de tiempo del flujo que atraviesa el circuito.
LEY DE FARADAY
En cada uno de los casos, se induce una fem en el circuito cuyo valor es igual en módulo a la variación del flujo magnético por unidad de tiempo a través de (una superficie encerrada por) un circuito.
La fem y la corriente inducidas poseen una dirección y sentido tal que tienden a oponerse a la variación que las produce.
Formulación alternativa
Cuando se produce una variación del flujo magnético que atraviesa una superficie, el campo magnético debido a la corriente inducida genera un flujo magnético sobre la misma superficie que se opone a dicha variación.
Fem de movimiento es toda fem inducida por el movimiento de un conductor en un campo magnético
GENERADORES Y MOTORES
Un generador simple de corriente alterna se construye con una bobina giratoria y un campo magnético uniforme.
Frecuentemente, un flujo variable establece unas corrientes circulantes, denominadas corrientes de Foucault o turbillonarias, en un trozo de metal como el núcleo de un transformador.
El calor producido por estas corrientes constituye una pérdida de potencia en el transformador
AUTOINDUCCIÓN
La autoinductancia es una propiedad de un elemento de circuito que relaciona el flujo que atraviesa el elemento con la corriente.
Consideremos una bobina por la que circula una corriente "I". La corriente produce un campo magnético "B" que varía de un punto a otro, pero en todos los puntos "B" es proporcional a "I".
El flujo magnético a través de la bobina, por lo tanto, es también proporcional a "I":
Unidad del SI es "henry (H)".
También es igual a la unidad de flujo, el weber, dividido por la unidad de intensidad de corriente, el ampere.
Autoinducción de un solenoide
Energía almacenada por un inductor
La energía por unidad de volumen es la densidad de energía magnética:
Un circuito que contiene un resistencia y un inductor, se denomina circuito RL
Los superconductores poseen resistividades nulas por debajo de una temperatura critica "T", la cual varía según el material. En presencia de un campo magnético "B", la temperatura crítica es menor que la correspondiente en ausencia del campo.
Cuando el campo magnético crece, la temperatura crítica disminuye. Si el campo magnético es mayor que cierto valor crítico "B", la superconductividad no existe en ninguna temperatura.
EFECTO MEISSNER
Cuando un superconductor está en un campo magnético externo aplicado y se enfría por debajo de su temperatura crítica, el campo magnético dentro del material superconductor se hace nulo.