Inducción Electromagnética: Principios de Faraday, Henry y Lenz
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Inducción Electromagnética
Michael Faraday demostró que un campo magnético puede generar una corriente de inducción eléctrica. Los experimentos realizados han mostrado los principios fundamentales del electromagnetismo:
- Si se reproduce el experimento con un ciclo de conducción no conectado a ninguna red eléctrica, al acercar o alejar un imán a la bobina, el galvanómetro detecta el paso de corriente eléctrica mientras el imán está en movimiento.
- El sentido de la corriente cambia dependiendo de si el imán se acerca o se aleja.
- Si el imán está fijo y se mueve el ciclo, ocurre el mismo fenómeno.
- En un solenoide fijo, se produce una corriente inducida al abrir o cerrar el interruptor que controla el flujo de corriente en una bobina cercana.
- Si se deforma el ciclo, se genera una corriente eléctrica inducida mientras ocurre la deformación.
Este fenómeno, en el cual se genera una fuerza electromotriz en un circuito, se denomina inducción electromagnética.
Ley de Faraday-Henry y Ley de Lenz
Ley de Faraday-Henry
La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la variación por unidad de tiempo del flujo magnético a través de él. Con esta ley se pueden justificar las experiencias de Faraday anteriores. La corriente inducida es mayor cuando el flujo varía más rápido: al acercar o alejar el imán o el solenoide con mayor velocidad.
Ley de Lenz
La ley de Faraday explica el valor de la fuerza electromotriz inducida, pero no su sentido. Este aspecto fue estudiado por Lenz, cuya ley establece que el sentido de la corriente inducida se opone a la variación del flujo que la produce. Ambas leyes pueden resumirse mediante una expresión matemática única.
Inducción Mutua y Autoinducción
Los fenómenos de inducción electromagnética tienen una gran aplicación en el transporte de energía eléctrica.
- Inducción mutua: La corriente eléctrica variable que fluye a través de una bobina induce una corriente en otra bobina cercana.
- Autoinducción: Una corriente eléctrica variable que fluye a través de una bobina induce una fuerza electromotriz en la misma bobina.