Indución electromagnética

A indución electromagnética é o fenómeno que orixina a produción dunha forza electromotriz (f.e.m. ou voltaxe) nun medio ou corpo exposto a un campo magnético variábel, ou ben nun medio móbil respecto dun campo magnético estático. É así que, cando devandito corpo é un condutor fechado (circuíto), prodúcese unha corrente inducida. Este fenómeno foi descuberto por Michael Faraday quen o expresou indicando que a magnitude da voltaxe inducida é proporcional á variación do fluxo magnético (Lei de Faraday).

Descubrimento

Michael Faraday é xeralmente acreditado co descubrimento da indución electromagnética en 1831 aínda que poida que se lle teña antecipado o traballo de Francesco Zantedeschi en 1829. Entre 1830 [1] e 1832 [2] Joseph Henry fixo un descubrimento similar, pero non o publicou até máis tarde.

Faraday atopou que a forza electromotriz (EMF) producida un circuíto fechado é proporcional á velocidade de variación do fluxo magnético a través de calquera superficie que inclúa ese circuíto. Isto significa que nun circuíto fluirá unha corrente inducida se o fluxo que atravesa unha superficie apoiada no circuíto varía, sexa por variación do campo ou por movemento do circuíto

Por outra banda, Heinrich Lenz comprobou que a corrente debida á f.e.m. inducida oponse ao cambio de fluxo magnético, de forma tal que a corrente tende a manter o fluxo. Isto é válido tanto para o caso en que a intensidade do fluxo varíe, ou que o corpo condutor se mova respecto del.

Matematicamente a Lei de Faraday pódese expresar como:

{\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi }{dt}}

onde: ${\mathcal {E}}$ = Forza electromotriz en volts

$\Phi$ = Fluxo magnético en weber

$t$ = Tempo en segundos e o signo - é debido á Lei de Lenz.

A indución electromagnética é o principio fundamental sobre o cal operan transformadores, xeradores, motores eléctricos, a vitrocerámica de indución e a maioría das demais máquinas eléctricas.

De forma máis xeral, as ecuacións que describen o fenómeno son:

\oint _{L}\mathbf {E} \cdot d\mathbf {l} =-{d\Phi _{B} \over dt}

Expresa que a forza electromotriz nun condutor é igual á variación do fluxo en función do tempo.

\nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}

A variación do campo eléctrico é igual á variación da densidade de fluxo magnético

V=-N{\Delta \Phi  \over \Delta t}

A voltaxe é a variación de fluxo polo número de espiras (nunha bobina)

Faraday.

Vector indución magnética

Enténdese con este nome á magnitude física que mide o efecto que produce un campo magnético nun punto, sobre un determinado material. O seu símbolo é a letra B , e a súa unidade no Sistema Internacional (SI) é o Tesla (T)

Aplicacións

Os principios da indución electromagnética son aplicados en moitos dispositivos e sistemas, por exemplo:

Véxase tamén

Bibliografía

R. K. Wangsness, Campos Electromagnéticos. Ed. Limusa (México) 20ª Edición, (1986).
Fraile Mora, Jesús Curso de electrotecnia. (Tomo 1) (1980) Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, ISBN 84-7493-029-4 (Col. 10).
Fraile Mora, Jesús Máquinas eléctricas (1992) Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. ISBN 84-7493-143-6 (Col. 10)