La ley de inducción electromagnética de Faraday es una ley fundamental en física que describe la relación entre los campos magnéticos cambiantes y la fuerza electromotriz inducida (EMF) . Esta ley forma la base de cómo funcionan los generadores, transformadores y muchos otros dispositivos eléctricos.
Aquí está la esencia de la ley de Faraday:
"La magnitud de la fuerza electromotriz inducida (EMF) en un circuito cerrado es directamente proporcional a la velocidad de cambio del flujo magnético a través del circuito".
Desglosemos los componentes clave:
1. Flujo magnético (φ):
- Esto representa la cantidad de líneas de campo magnético que pasan a través de un área determinada.
- Se calcula por: φ =b⋅A , donde B es la fuerza del campo magnético y A es el área.
2. Tasa de cambio del flujo magnético (Dφ/DT):
- Esto mide la rapidez con que el flujo magnético está cambiando con el tiempo.
- Es la derivada del flujo magnético con respecto al tiempo.
3. Fuerza electromotriz inducida (EMF):
- Este es el voltaje inducido en un circuito cerrado debido al cambio magnético cambiante.
- Se mide en voltios (v).
La ley de Faraday matemáticamente:
ε =- dφ/dt
Dónde:
- ε es la fuerza electromotriz inducida (EMF)
- dφ/dt es la tasa de cambio del flujo magnético
El signo negativo indica la dirección de la EMF inducida, que está determinada por la ley de Lenz.
Ley de Lenz:
- Esta ley establece que la dirección del EMF inducido es tal que se opone al cambio en el flujo magnético que lo produjo.
Aplicaciones de la ley de Faraday:
* Generadores: Las bobinas giratorias dentro de un campo magnético experimentan el cambio de flujo magnético, induciendo un EMF que puede alimentar un circuito.
* Transformers: El flujo magnético cambiante en la bobina primaria induce una EMF en la bobina secundaria, lo que permite la transformación de voltaje.
* foachopas de inducción: Un campo magnético fluctuante induce corrientes remolinos en los utensilios de cocina, generando calor.
* Sensores magnéticos: Estos dispositivos usan la ley de Faraday para detectar cambios en los campos magnéticos.
La ley de Faraday es un concepto crucial en el electromagnetismo, explicando cómo se puede generar y transformar la energía eléctrica. Ha tenido un profundo impacto en nuestro mundo tecnológico, lo que permite el desarrollo de innumerables dispositivos y tecnologías esenciales.
