La Inducción Electromagnetica

5/21/2018 La Induccin Electromagnetica

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA E INGENIERA METALRGICA

CURSO: LABORATORIO DE FSICA B

DOCENTE: LIC ABELARDO HUAMAN GUZMAN

TEMA: INFORME DE LABORATORIO N 5 INDUCCION ELECTROMAGNTICA

ALUMNOS:

Jimmy octabio romero garcia 131503

Henry gavancho cuti 130678

CUSCO PER

2014


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http://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-

fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdf
http://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdfhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdfhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdfhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdfhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdfhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdfhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdfhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/ocw-fisica/intro/guia_docente/induccion.xhtmlwebs.ono.com/mariadoloresmarin/PDF/F2b_33_IEM_IEM.pdf


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Resultados de bsqueda

1. [PDF]

Electromagnetismo e induccin magntica

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Materiales:

a)

Xplorer GLX:

Es un equipo de adquisicin de datos, grficos y anlisis diseada paraestudiantes y

educadores de ciencias. Admite hasta cuatro sensoresPASPORT simultneamente, adems de

dos sensores de temperatura y unsensor de tensin.b)

Adaptador de CA:

Es un adaptador de corriente alterna (CA) a corriente continua que es laque utiliza cualquier

aparato.c)

Batera:

Dispositivo que almacenaenerga elctrica,usando procedimientoselectroqumicos y que

posteriormente la devuelve casi en su totalidad

;

d)

Destornillador:

Es una herramienta que se utiliza para apretar y aflojartornillosyotroselementos de

mquinasque requieren poca fuerza de apriete y quegeneralmente son de dimetro

pequeo.e)

Dos sensores de temperatura de respuesta rpida (-10 70c)

Es un dispositivo que recoge los datos relativos a la temperatura de unafuente y lo convierte

en una forma que puede ser entendido bien por unobservador o de otro dispositivo
http://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CCkQFjAC&url=http%3A%2F%2Fes.slideshare.net%2FMarinAlejandra%2Finduccion-electromagnetica-13982394&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNF-_z03XRJ1WNfXJFT75byBF34-hw&bvm=bv.70810081,d.cWchttp://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CCkQFjAC&url=http%3A%2F%2Fes.slideshare.net%2FMarinAlejandra%2Finduccion-electromagnetica-13982394&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNF-_z03XRJ1WNfXJFT75byBF34-hw&bvm=bv.70810081,d.cWchttp://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CCkQFjAC&url=http%3A%2F%2Fes.slideshare.net%2FMarinAlejandra%2Finduccion-electromagnetica-13982394&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNF-_z03XRJ1WNfXJFT75byBF34-hw&bvm=bv.70810081,d.cWchttp://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBsQFjAA&url=http%3A%2F%2Ffisica.unmsm.edu.pe%2Fimages%2F1%2F18%2FLaboratorio-8.pdf&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNE6lawexTaII-oilJnPt0ZsP1ovVA&bvm=bv.70810081,d.cWchttp://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBsQFjAA&url=http%3A%2F%2Ffisica.unmsm.edu.pe%2Fimages%2F1%2F18%2FLaboratorio-8.pdf&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNE6lawexTaII-oilJnPt0ZsP1ovVA&bvm=bv.70810081,d.cWchttp://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBsQFjAA&url=http%3A%2F%2Ffisica.unmsm.edu.pe%2Fimages%2F1%2F18%2FLaboratorio-8.pdf&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNE6lawexTaII-oilJnPt0ZsP1ovVA&bvm=bv.70810081,d.cWchttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_de_m%C3%A1quinashttp://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_de_m%C3%A1quinashttp://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_de_m%C3%A1quinashttp://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_de_m%C3%A1quinashttp://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_de_m%C3%A1quinashttp://es.wikipedia.org/wiki/Tornillohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBsQFjAA&url=http%3A%2F%2Ffisica.unmsm.edu.pe%2Fimages%2F1%2F18%2FLaboratorio-8.pdf&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNE6lawexTaII-oilJnPt0ZsP1ovVA&bvm=bv.70810081,d.cWchttp://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CCkQFjAC&url=http%3A%2F%2Fes.slideshare.net%2FMarinAlejandra%2Finduccion-electromagnetica-13982394&ei=FvfDU_SyNNPlsATb7oDoBQ&usg=AFQjCNF-_z03XRJ1WNfXJFT75byBF34-hw&bvm=bv.70810081,d.cWc


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OBJETIVOS1. Comprobar la existencia de la f.e.m. inducida en un circuito elctrico en el

que existe un flujo magntico variable.2. Comprobar que el sentido de la f.e.m. inducida depende de la forma

como vare el flujo magntico.3. Aplicar la ley de faraday para determinar el campo magntico inducido e

n una bobina.

MARCO TEORICO:

LA INDUCCIN ELECTROMAGNETICA

La induccin electromagntica es la produccin de corrientes elctricas por campos

magnticos variables con el tiempo. El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenmeno

introdujo una cierta simetra en el mundo del electromagnetismo. Maxwell consigui reunir en

una sola teora los conocimientos bsicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teora

electromagntica predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la existencia de ondas

electromagnticas. Hertz comprob su existencia e inici para la humanidad la era de las

telecomunicaciones.

El descubrimiento, debido a Oersted, de que una corriente elctrica produce un campo

magntico estimul la imaginacin de los fsicos de la poca y multiplic el nmero de

experimentos en busca de relaciones nuevas entre la electricidad y el magnetismo. En ese

ambiente cientfico pronto surgira la idea inversa de producir corrientes elctricas mediante

campos magnticos. Algunos fsicos famosos y otros menos conocidos estuvieron cerca dedemostrar experimentalmente que tambin la naturaleza apostaba por tan atractiva idea. Pero

fue Faraday el primero en precisar en qu condiciones poda ser observado semejante

fenmeno. A las corrientes elctricas producidas mediante campos magnticos Faraday las

llam corrientes inducidas. Desde entonces al fenmeno consistente en generar campos

elctricos a partir de campos magnticos variables se denomina induccin electromagntica.

La induccin electromagntica constituye una pieza destacada en ese sistema de relaciones

mutuas entre electricidad y magnetismo que se conoce con el nombre de electromagnetismo.Pero, adems, se han desarrollado un sin nmero de aplicaciones prcticas de este fenmeno


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fsico. El transformador que se emplea para conectar una calculadora a la red, la dinamo de

una bicicleta o el alternador de una gran central hidroelctrica son slo algunos ejemplos que

muestran la deuda que la sociedad actual tiene contrada con ese modesto encuadernador

convertido, ms tarde, en fsico experimental que fue Michael Faraday.

FLUJO MAGNTICO

Las corrientes elctricas producen efectos magnticos. Una corriente elctricaproduceun campo magnt ico . Una pr egunta que surge en fo rma natural es sies posible quealgn fenmeno magntico produzca tambin un fenmeno elctrico. Faraday(1831) descubrique los efectos buscados aparecen como consecuencia de la variacin temporal de loscamposmagnticos.Antes de discutir los resultados de Faraday, definamos el concepto de flujomagntico.es el flujo magntico que atraviesa una superficieS. El flujo magntico tiene varias propiedadesinteresantes,El flujo a travs de una superficie cerrada cualquiera es siempre cero, ya queen queV

es el volumen encerrado por la superficieS.

INTRODUCCINLa induccin electromagnticaes el fenmeno que origina laproduccinde unafuerzaelectromotriz

(f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magntico variable, o bien en un mediomvil respecto a uncampo magnticoesttico. Es as que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se

produce una corriente inducida. Este fenmeno fue descubierto por Michael Faraday quin lo expresindicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variacin del flujo magntico ( Ley deFaraday).El descubrimiento de Oersted segn el cual las cargas elctricas enmovimientointeraccionan con losimanes y el descubrimiento posterior de que los campos magnticos ejercen fuerzas sobre corrienteselctricas, no solo mostraba la reaccin entre dos fenmenos fsicos hasta entonces independientes, sinotambin porque podra ser un camino para producir corrientes elctricas de un modo mas barato que conla pila de volta.Faraday fue el que obtuvo primeros resultados positivos en la produccin de corrienteselctricas mediante campos magnticos.Leyes de Faraday y de Lenz:Faraday descubri que cuando un conductor es atravesado por un flujomagntico variable, se genera en el una fuerza electromotriz inducida que da lugar a una corrienteelctrica.

Elsistemaque generaba la corriente (el imn en nuestra experiencia) se llama inductor y el circuito dondese crea la corriente, inducido (la bobina en nuestro caso).
http://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml#cahttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml#cahttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml#cahttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/kinesiologia-biomecanica/kinesiologia-biomecanica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml#cahttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtml


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Este fenmeno deinduccinelectromagntica se rige por dosleyes,una de tipo cuantitativo conocida con

el nombre deleyde Faraday y otra de tipo cualitativo o ley de Lenz.

El sentido de la fuerza electromotriz inducida es tal que la corriente que crea tiende mediante sus

accioneselectromagnticas, a oponerse a la causa que la produce.Ley de Faraday:Faraday observo que la intensidad de la corriente inducida es mayor cuanto msrpidamente cambie el nmero de lneas de fuerza que atraviesan el circuito. (En nuestro caso cuanto

mayor es lavelocidaddel imn o de la bobina, mayor es la intensidad de la corriente se crea en estaultima) Este hecho experimental esta reflejado en la ley que se enuncia: La fuerza electromotriz e inducidaen un circuito es directamente proporcional a la velocidad con que cambia el flujo que atraviesa el circuito.

INDUCCIN ELECTROMAGNETICAQu es campo magnatico?Se puede definir el campo magntico como la regin del espacio donde se manifiestan acciones sobre lasagujas magnticas.Una carga en movimiento crea en el espacio que lo rodea, un campo magntico que actuara sobre otracarga tambin mvil, y ejercer sobre esta ultima una fuerza magntica.Campo de fuerzas magnticas:Las limaduras y alfileres dehierro,dejados sobre una mesa, se mueven cuando se les acerca un imn. Si

dicho imn se acerca a unabrjula,la aguja se desva estas y otras ms demuestran que el espacio

alrededor del imn adquiere propiedades especiales, ya que el imn es capaz de ejercer fuerzas en suentorno, es decir, el imn crea un campo de fuerzas. Segn esto, en el campo gravitatorio la fuerza semanifiesta sobre una masa, y en el campo elctrico sobre una carga elctrica. En el campo magntico nose dice sobre un polo magntico, sino sobre una aguja magntica o limaduras que siempre poseen dospolos. Esto es debido a que si se parte una aguja magntica o cualquier otro imn por su lnea neutra, secomprueba que cada una de las partes se comporta como un nuevo imn.Si se siguen subdividiendo los nuevos imanes, todos los fragmentados obtenidos actan como un imn,con sus polos norte y sur bien diferenciados. Es decir en un imn no es posible separar dos polosmagnticos. Se puede definir el campo magntico como la regin del espacio donde se manifiestanacciones sobre las agujas magnticas.La induccin electromagnticaes la produccin de corrientes elctricas por campos magnticosvariablescon eltiempo.El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenmeno introdujo una cierta

simetra en el mundo delelectromagnetismo.Maxwell consigui reunir en una solateoralos

conocimientos bsicos sobre laelectricidady elmagnetismo.Su teora electromagntica predijo, antes de

ser observadas experimentalmente, la existencia deondaselectromagnticas. Hertz comprob suexistencia e inici para la humanidad la era de lastelecomunicaciones

Leer ms:http://www.monografias.com/trabajos70/induccion-electromagnetica/induccion-electromagnetica.shtml#ixzz37JBJdknc

Las experiencias de Faraday

Las experiencias que llevaron a Faraday al descubrimiento de la induccinelectromagntica pueden ser agrupadas en dos categoras: experiencias con corrientes yexperiencias con imanes. En primer lugar prepar dos solenoides, uno arrollado sobre elotro, pero aislados elctricamente entre s. Uno de ellos lo conect a una pila y el otro a ungalvanmetro y observ cmo cuando accionaba el interruptor del primer circuito la agujadel galvanmetro del segundo circuito se desplazaba, volviendo a cero tras unos instantes.Slo al abrir y al cerrar el interruptor el galvanmetro detectaba el paso de una corrienteque desapareca con el tiempo. Adems, la aguja se desplazaba en sentidos opuestos enuno y otro caso.

En el segundo grupo de experiencias Faraday utiliz un imn recto y una bobinaconectada a un galvanmetro. Al introducir bruscamente el imn en la bobina observ unadesviacin en la aguja, desviacin que desapareca si el imn permaneca inmvil en el
http://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccionhttp://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccionhttp://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccionhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/acciones/acciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/acciones/acciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos/metalprehis/metalprehis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/metalprehis/metalprehis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/metalprehis/metalprehis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos37/brujula/brujula.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos37/brujula/brujula.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos37/brujula/brujula.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/electmag/electmag.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/electmag/electmag.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/electmag/electmag.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondashttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondashttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondashttp://www.monografias.com/trabajos33/telecomunicaciones/telecomunicaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/telecomunicaciones/telecomunicaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/telecomunicaciones/telecomunicaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos70/induccion-electromagnetica/induccion-electromagnetica.shtml#ixzz37JBJdknchttp://www.monografias.com/trabajos70/induccion-electromagnetica/induccion-electromagnetica.shtml#ixzz37JBJdknchttp://www.monografias.com/trabajos70/induccion-electromagnetica/induccion-electromagnetica.shtml#ixzz37JBJdknchttp://www.monografias.com/trabajos70/induccion-electromagnetica/induccion-electromagnetica.shtml#ixzz37JBJdknchttp://www.monografias.com/trabajos70/induccion-electromagnetica/induccion-electromagnetica.shtml#ixzz37JBJdknchttp://www.monografias.com/trabajos70/induccion-electromagnetica/induccion-electromagnetica.shtml#ixzz37JBJdknchttp://www.monografias.com/trabajos33/telecomunicaciones/telecomunicaciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondashttp://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/electmag/electmag.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/guiainf/guiainf.shtml#HIPOTEShttp://www.monografias.com/trabajos37/brujula/brujula.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/metalprehis/metalprehis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos4/acciones/acciones.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elme/elme.shtml#induccion


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interior de la bobina. Cuando el imn era retirado la aguja del galvanmetro se desplazabade nuevo, pero esta vez en sentido contrario. Cuando repeta todo el proceso completo laaguja oscilaba de uno a otro lado y su desplazamiento era tanto mayor cuanto ms rpidoera el movimiento del imn entrando y saliendo en el interior de la bobina. Lo mismosuceda cuando mantena quieto el imn y mova la bobina sobre l.

La representacin del campo magntico en forma de lneas de fuerza permiti a Faradayencontrar una explicacin intuitiva para este tipo de fenmenos. Para que se produjera unacorriente inducida en la bobina era necesario que las lneas de fuerza producidas por elimn fueran cortadas por el hilo conductor de la bobina como consecuencia delmovimiento de uno u otro cuerpo. En el primer grupo de experiencias, las lneas de fuerza,al aparecer y desaparecer junto con la corriente debida a la pila, producan el mismo tipode efectos.

Las experiencias anteriores a las de Faraday, al no tener en cuenta los aspectosdinmicos, o de cambio con el tiempo, de esta clase de fenmenos, no pudieron detectareste tipo de corrientes que aparecen en un circuito elctrico sin que exista dentro del

propio circuito ninguna pila que las genere.

LA NOCIN DE FLUJO MAGNTICO

Flujo magntico

La representacin de la influencia magntica de un imn o de una corriente elctrica en elespacio que les rodea mediante lneas de fuerza fue ideada por Faraday y aplicada en lainterpretacin de la mayor parte de sus experimentos sobre electromagnetismo. Medianteeste tipo de imgenes Faraday compensaba su escasa preparacin matemtica,apoyndose as su enorme habilidad grfica y su no inferior intuicin cientfica. La nocinde flujo magntico recoge esa tradicin iniciada por Faraday de representar los campos

mediante lneas de fuerza, pero aade, adems, un significado matemtico.Cuando se observa, con la ayuda de limaduras de hierro, el campo magntico creado porun imn recto, se aprecia que, en los polos, las lneas de fuerza estn ms prximas y quese separan al alejarse de ellos. Dado que la intensidad del campo magntico Bdisminuyecon la distancia a los polos, parece razonable relacionar ambos hechos y establecer porconvenio una proporcionalidad directa entre la intensidad del campo By la cantidad delneas de fuerza que atraviesan una superficie de referencia unidad. Cuanto msapretadas estn las lneas en una regin, tanto ms intenso es el campo en dicha regin.

El nmero de lneas de fuerza del campo Bque atraviesa una superficie unidad dependede cmo est orientada tal superficie con respect a la direccin de aqullas. As, para un

conjunto de lneas de fuerza dado, el nmero de puntos de interseccin o de corte con lasuperficie unidad ser mximo para una orientacin perpendicular y nulo para unaorientacin paralela. El nmero de lneas de fuerza del campo Bque atraviesaperpendicularmente una superficie constituye entonces una forma de expresar el valor dela intensidad de dicho campo.

Se define elflujo del campo magntico Ba travs de una superficie, y se representa por laletra griega , como el nmero total de lneas de fuerza que atraviesan tal superficie. Entrminos matemticos, para un campo magntico constante y una superficie plana de reaS, el flujo magntico se expresa en la forma:

= B S cos

(12.1)


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siendoel ngulo que forman las lneas de fuerza (el vector B) con la perpendicular a la superficie.Dicha ecuacin recoge, mediante el cos, el hecho de que el flujo vare con la orientacin de la superficie respecto del campo Bytambin que su valor dependa del rea Sde la superficie atravesada. Para

= 0 (interseccin perpendicular) el flujo es mximo e igual a B S; para= 90 (interseccin paralela) el flujo es nulo.

La idea de flujo se corresponde entonces con la de cantidad de campo magntico queatraviesa una superficie determinada. En el Sistema Internacional se expresa en wber(Wb). Un wber es el flujo magntico que, al atravesar un circuito de una sola espiraproduce en la misma una fuerza electromotriz de 1 volt si se anula dicho flujo en 1segundo por crecimiento uniforme.

La ley de Faraday-Henry

Independientemente de Faraday, Joseph Henry, en los Estados Unidos, haba observadoque un campo magntico variable produce en un circuito prximo una corriente elctrica.Los resultados concordantes de las experiencias de ambos fsicos pueden resumirse en unenunciado que se conoce como ley de Faraday-Henry:

La fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la rapidez con la que varael flujo magntico que lo atraviesa.

O en forma matemtica:

siendo la fuerza electromotriz inducida y la variacin de flujo magntico que seproduce en el intervalo de tiempo t. De acuerdo con esta ecuacin, la magnitud de f.e.m.inducida coincide con lo que vara el flujo magntico por unidad de tiempo.

La presencia de la fuerza electromotriz en la ley de Faraday-Henry en lugar de laintensidad de corriente (ambas son proporcionales entre s), resalta una caracterstica dela induccin, a saber, su capacidad para sustituir a un generador, es decir, para producirlos mismos efectos que ste en un circuito elctrico. Por su parte, el signo negativo recogeel hecho, obser,vado experimentalmente por Faraday y Henry, de que aumentos ( > 0) ydisminuciones ( < 0) de flujo magntico producen corrientes inducidas de sentidosopuestos.

Si no hay variacin con el tiempo del flujo magntico que atraviesa un circuito, el fenmenode la induccin electromagntica no se presenta. Tal circunstancia explica los fracasos deaquellos fsicos contemporneos de Faraday que pretendieron conseguir corrientesinducidas en situaciones estticas, o de reposo, del circuito respecto del imn o viceversa.

Cuando la ley de Faraday-Henry se aplica a una bobina formada por Nespiras igualestoma la forma

para una soloa espira en la bobina.


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El sentido de las corrientes inducidas

Aunque la ley de Faraday-Henry, a travs de su signo negativo, establece una diferenciaentre las corrientes inducidas por un aumento del flujo magntico y las que resultan de unadisminucin de dicha magnitud, no explica este fenmeno. Lenz (1904-1965), un fsicoalemn que investig el electromagnetismo en Rusia al mismo tiempo que Faraday yHenry, propuso la siguiente explicacin del sentido de circulacin de las corrientesinducidas que se conoce como ley de Lenz:

Las corrientes que se inducen en un circuito se producen en un sentido tal que con susefectos magnticos tienden a oponerse a la causa que las origin.

As, cuando el polo norte de un imn se aproxima a una espira, la corriente inducidacircular en un sentido tal que la cara enfrentada al polo norte del imn sea tambin Norte,con lo que ejercer una accin magntica repulsiva sobre el imn, la cual es precisovencer para que se siga manteniendo el fenmeno de la induccin. Inversamente, si elpolo norte del imn se aleja de la espira, la corriente inducida ha de ser tal que genere unpolo Sur que se oponga a la separacin de ambos. Slo manteniendo el movimientorelativo entre espira e imn persistirn las corrientes inducidas, de modo que si se detieneel proceso de acercamiento o de separacin cesaran aqullas y, por tanto, la fuerzamagntica entre el imn y la espira desaparecera.

La ley de Lenz, que explica el sentido de las corrientes inducidas, puede ser a su vezexplicada por un principio ms general, elprincipio de la conservacin de la energa. Laproduccin de una corriente elctrica requiere un consumo de energa y la accin de unafuerza desplazando su punto de aplicacin supone la realizacin de un trabajo. En losfenmenos de induccin electromagntica es el trabajo realizado en contra de las fuerzasmagnticas que aparecen entre espira e imn el que suministra la energa necesaria paramantener la corriente inducida. Si no hay desplazamiento, el trabajo es nulo, no se

transfiere energa al sistema y las corrientes inducidas no pueden aparecer.Anlogamente, si stas no se opusieran a la accin magntica del imn, no habra trabajoexterior, ni por tanto cesin de energa al sistema.

LEY DE FARADAY- HENRY

Aplicacin de la ley de Faraday-Henry y del concepto de flujo magntico

Una espira circular de 20 cm de dimetro gira en un campo magntico uniforme de 5 T deintensidad a razn de 120 vueltas por minuto. Determinar: a) El flujo magntico queatraviesa la espira cuando su plano es perpendicular al campo y cuando forma un ngulode 30 con la direccin del campo magntico. b) El valor de la f.e.m. media inducida en la

espira cuando pasa de la primera a la segunda posicin.a) La expresin del flujo que atraviesa una espira circular en un campo magntico uniformeviene dada por.

siendo Bla intensidad del campo magntico, Sel rea limitada por la espira, Rsu radio yel ngulo que forma la perpendicular al plano de la espira con la direccin del campo.

En la primera posicin el ngulo1 = 0 y por lo tanto:


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En la segunda posicin el ngulo2 = 90 - 30 = 60 y entonces:

b) De acuerdo con la ley de Faraday-Henry, la f.e.m. media inducida en una espira en unintervalo de tiempo tviene dada por:

siendo tel intervalo de tiempo que transcurre entre una y otra posicin.

Dado que el movimiento de rotacin es uniforme, se cumple la relacin:

que permite el clculo de t.

resulta:

Sustituyendo el valor de y de ten la ley de Faraday-Henry resulta finalmente:

CORRIENTES INDUCIDAS EN UNA ...

Produccin de una corriente alterna

La corriente alterna se caracteriza porque su sentido cambia alternativamente con eltiempo. Ello es debido a que el generador que la produce invierte peridicamente sus dospolos elctricos, convirtiendo el positivo en negativo y viceversa, muchas veces porsegundo.

La ley de Faraday-Henry establece que se induce una fuerza electromotriz (f.e.m.) en uncircuito elctrico siempre que vare el flujo magntico que lo atraviesa. Pero de acuerdocon la definicin de flujo magntico (ecuacin 12.1), ste puede variar porque vare el reaSlimitada por el conductor, porque vare la intensidad del campo magntico Bo porquevare la orientacin entre ambos dada por el ngulo.

En las primeras experiencias de Faraday las corrientes inducidas se conseguan variandoel campo magntico B; no obstante, es posible provocar el fenmeno de la induccin sindesplazar el imn ni modificar la corriente que pasa por la bobina, haciendo girar sta entorno a un eje dentro del campo magntico debido a un imn. En tal caso el flujo

magntico vara porque vara el ngulo


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. Utilizando el tipo de razonamiento de Faraday, podra decirse que la bobina al rotar cortalas lneas de fuerza del campo magntico del imn y ello da lugar a la corriente inducida.

En una bobina de una sola espira la fuerza electromotriz

bobina desde la posicin paralela (= 90) a la posicin perpendicular (= 0) puede calcularse a partir de la ley de Faraday-Henry, en la forma:

Como el flujo inicial es cero (cos 90 = 0) y el final es B S(cos 0 = 1), la variacin odiferencia entre ambos es igual al producto B S. Considerando el instante inicial igual acero, resulta t= t 0 = t, siendo tel tiempo correspondiente al instante final despus deun cuarto de vuelta. De este modo se obtiene el resultado anterior.

Si se hace rotar la espira uniformemente, ese movimiento de rotacin peridico da lugar auna variacin tambin peridica del flujo magntico o, en otros trminos, la cantidad delneas de fuerza que es cortada por la espira en cada segundo toma valores iguales aintervalos iguales de tiempo. La f.e.m. inducida en la espira vara entonces peridicamentecon la orientacin y con el tiempo, pasando de ser positiva a ser negativa, y viceversa, deuna forma alternativa. Se ha generado una f.e.m. alterna cuya representacin grfica, enfuncin del tiempo, tiene la forma de una lnea sinusoidal.

El alternador

Es el nombre que recibe el generador de corriente alterna. Se basa en la produccin deuna fuerza electromotriz alterna mediante el fenmeno de induccin electromagntica. Elimn que genera el campo magntico se denomina inductor y la bobina en la que seinduce la fuerza electromotriz recibe el nombre deinducido. Los dos extremos de hiloconductor del inducido se conectan a unos anillos colectores que giran junto con la bobina.Las escobillas, que suelen ser de grafito, estn en contacto permanente, mediante friccin,con los anillos colectores y transmiten la tensin elctrica producida a los bornes delgenerador en donde puede conectarse a un circuito exterior.

Por lo general, la bobina del inducido se monta sobre un ncleo de hierro. La elevadapermeabilidad magntica de este material hace que el campo magntico que atraviesa labobina aumente; ello significa que las lneas de fuerza se aproximan entre s aumentandoel flujo magntico y, consiguientemente, el valor mximo de la f.e.m. inducida. Un efecto

semejante se consigue aumentando el nmero de espiras del inducido.En los grandes alternadores, el inducido est fijo y es el inductor el que se mueve, demodo que en este caso no son necesarios los anillos colectores ni las escobillas. Aunquela induccin electromagntica depende del movimiento relativo entre el campo magntico yel conductor, con este procedimiento se consigue salvar algunos inconvenientesrelacionados con el paso de corrientes elevadas por el colector y las escobillas. Por logeneral, en los alternadores comerciales el campo magntico es producido por unelectroimn y no por un imn natural; en tales casos el inductor se denomina tambinexcitador, pues es una corriente elctrica la que excita la produccin del campo magnticoexterno.

Los alternadores son los elementos esenciales en las centrales elctricas. En ellos segenera una muy alta tensin elctrica que se transporta a travs de una red de tendidos


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elctricos y es transformada en estaciones intermedias para llegar finalmente hasta losenchufes domsticos con un valor eficaz de 220 V. La frecuencia de oscilacin de estatensin alterna es en Europa de 50 Hz, lo que equivale a 50 ciclos por segundo.

La dinamo

Puede ser considerada como una modificacin del alternador que permite generarcorrientes continuas. Para lograr que la corriente que circula por la bobina tenga un nicosentido, se han de invertir las conexiones justo en el instante en el que la f.e.m. cambia designo. Ello se consigue sustituyendo los anillos colectores por un cilindro metlicocompuesto de dos mitades aisladas entre s o delgas y conectadas cada una a un extremode hilo conductor de la bobina. Esa pieza se denomina conmutador porque cambia oconmuta en cada media vuelta la polaridad del generador, de tal forma que la tensin quellega a los bornes a travs de las escobillas tiene siempre el mismo signo y al conectarlo alcircuito exterior produce una corriente continua.

En las dinamos sencillas la tensin producida, aunque tiene siempre el mismo signo, nomantiene un mismo valor, sino que vara de una forma ondulada o pulsante. Sin embargo,es posible conseguir una f.e.m. prcticamente constante introduciendo un nmerosuficiente de bobinas, dividiendo otras tantas veces el anillo colector y aadiendo loscorrespondientes pares de escobillas. Por este procedimiento la ondulacin de la tensin,que es pronunciada en una dinamo sencilla, se reduce a un ligero rizado despreciable.

Las bicicletas utilizan la dinamo para producir luz a partir del movimiento. Tratndose porlo general de una dinamo sencilla, puede observarse cmo a baja velocidad la intensidadluminosa aumenta y disminuye alternativamente a un ritmo que depende de la velocidad.Cuando sta es suficiente, la rapidez de la oscilacin unida a la inercia del sistema haceque la intensidad luminosa de la lmpara se mantenga prcticamente constante. Esteefecto es semejante al que se consigue al aumentar el nmero de bobinas, de delgas y de

escobillas. La dinamo es una mquina reversible que puede actuar como motor si se leaplica a travs de las escobillas una corriente continua de intensidad conveniente. En elprimer caso, funcionando como dinamo, la mquina transforma energa mecnica enenerga elctrica; en el segundo transforma energa elctrica en movimiento.

LA FUERZA ELECTROMOTRIZ SINUSOIDAL

la f.e.m. media que se induce en el intervalo t. Si dicho intervalo se reduce a un instante, laexpresin anterior se convierte en:

Si la espira gira con una velocidad angular constante el ngulovariar con ten la forma= t, como en un movimiento circular uniforme, La expresin del flujo en funcin del tiempopuede escribirse entonces como:


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y el clculo de la f.e.m. instantnea se reduce entonces a un ejercicio de derivacin de lafuncin coseno, pues B Ses una cantidad constante:

Teniendo en cuenta que

resulta finalmente:

siendo o= B S el valor mximo de la f.e.m. sinusoidal inducida en la espira.

Si se tratara de una bobina con Nespiras se obtendra para o, siguiendo unprocedimiento anlogo, el valor o= N B S.

La fuerza electromotriz inducida vara con el tiempo, tomando valores positivos y negativosde un modo alternativo, como lo hace la funcin seno. Su valor mximo depende de laintensidad del campo magntico del imn, de la superficie de las espiras, del nmero deellas y de la velocidad con la que rote la bobina dentro del campo magntico. Al aplicarla aun circuito elctrico dara lugar a una corriente alterna.

APLICACIN: LA PRODUCCIN DE LA F.E.M. SINUSOIDAL

La fuerza electromotriz inducida en una bobina que rote en un campo magntico uniformevara con el tiempo de una forma sinusoidal y su valor mximo depende del nmero deespiras, de la intensidad del campo, de la seccin de la bobina y de la velocidad de

rotacin.Una bobina plana est compuesta de 1 000 espiras rectangulares arrolladas sobre uncuadro mvil. El rea media de las diferentes espiras es de 20/, cm2. Se le hace girar alconjunto a una velocidad de 3 000 r.p.m. en un campo magntico uniforme de intensidad B= 0,5 T tal como se indica en la figura adjunta. Calcular: a) La f.e.m. mxima inducida en labobina. b) La expresin de la f.e.m. instantnea.

La expresin de la fuerza electromotriz sinusoidal inducida en una espira viene dada por:

Si se trata de Nespiras se tiene:

siendo NBS = o el valor mximo de la f.e.m. inducida.

a) Dado que ha de expresarse en rad/s resulta:

Anlogamente:

Por tanto el valor de la f.e.m. mxima ser:


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b) La f.e.m. instantnea como funcin del tiempo resulta ser:

(t) = o sen t = 100 sen (100 t)

EL FUNDAMENTO DEL TRANSFORMADOR

Induccin mutua y autoinduccin

En sus primeras experiencias sobre el fenmeno de la induccin electromagntica Faradayno emple imanes, sino dos bobinas arrolladas una sobre la otra y aisladas elctricamente.Cuando variaba la intensidad de corriente que circulaba por una de ellas, se generaba unacorriente inducida en la otra. Este es, en esencia, el fenmeno de la induccin mutua, en elcual el campo magntico es producido no por un imn, sino por una corriente elctrica. Lavariacin de la intensidad de corriente en una bobina da lugar a un campo magnticovariable. Este campo magntico origina un flujo magntico tambin variable que atraviesa

la otra bobina e induce en ella, de acuerdo con la ley de Faraday-Henry, una fuerzaelectromotriz. Cualquiera de las bobinas del par puede ser el elemento inductor ycualquiera el elemento inducido, de ah el calificativo de mutua que recibe este fenmenode induccin.

El fenmeno de la autoinduccin, como su nombre indica, consiste en una induccin de lapropia corriente sobre s misma. Una bobina aislada por la que circula una corrientevariable puede considerarse atravesada por un flujo tambin variable debido a su propiocampo magntico, lo que dar lugar a una fuerza electromotriz autoinducida. En tal caso ala corriente inicial se le aadir un trmino adicional correspondiente a la induccinmagntica de la bobina sobre s misma.

Todas las bobinas en circuitos de corriente alterna presentan el fenmeno de laautoinduccin, ya que soportan un flujo magntico variable; pero dicho fenmeno, aunquede forma transitoria, est presente tambin en los circuitos de corriente continua. En losinstantes en los que se cierra o se abre el interruptor, la intensidad de corriente varadesde cero hasta un valor constante o viceversa. Esta variacin de intensidad da lugar aun fenmeno de autoinduccin de duracin breve, que es responsable de la chispa que seobserva en el interruptor al abrir el circuito; dicha chispa es la manifestacin de esacorriente adicional autoinducida.

Transformadores: elevadores y reductores de tensin

Los fenmenos de la autoinduccin y de la induccin mutua constituyen el fundamento del

transformador elctrico, un aparato que permite elevar o reducir tensiones alternas. Untransformador consta, en esencia, de dos bobinas arrolladas a un mismo ncleo de hierro.La bobina o arrollamiento donde se aplica la f.e.m. alterna exterior recibe el nombre deprimario y la bobina en donde aqulla aparece ya transformada se denomina secundario.

Cuando al primario se le aplica una fuerza electromotriz alterna, el flujo magntico variableque produce atraviesa tanto al primario como al secundario. Si N1es el nmero de espirasdel primario y N2 el del secundario, de acuerdo con la ley de Faraday-Henry, resultarpara el primario la fuerza electromotriz autoinducida:

y para el secundario la fuerza electromotriz inducida por el primario:


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La presencia del ncleo de hierro evita la dispersin del flujo magntico , por lo que puedeaceptarse que es igual en ambos casos. Combinando las anteriores ecuaciones resulta:

Esta expresin puede escribirse para un transformador ideal en la forma:

o tambin:

Sin embargo, en la prctica, como consecuencia de las resistencias de los circuitoscorrespondientes, la tensin V1 aplicada al primario es algo mayor que la f.e.m. inducida1 y la tensin V2 que resulta en el secundario es algo menor que la f.e.m. 2 inducida enl.

La expresin (12.4) indica que estando el circuito secundario abierto la relacin entre latensin aplicada en el primario y la tensin transformada disponible en los bornes delsecundario, coincide con el cociente de sus respectivos nmeros de espiras. Este cocienteN1/N2recibe el nombre de relacin de transformacin. Segn sea la transformacindeseada, as habr de ser la relacin entre el nmero de espiras de los dos arrollamientos.

En los elevadores (V1 < V2) el nmero de espiras del primario ha de ser menor que el delsecundario y la relacin de transformacin resulta, por tanto, menor que la unidad. En losreductores (V1 > V2) sucede lo contrario.

En los transformadores comerciales el rendimiento es muy elevado, lo que significa que sepierde poca energa en el proceso de transformacin. En tal supuesto la potencia elctricaen el primario puede considerarse aproximadamente igual que en el secundario, es decir:

V1 I1= V2 I2

Esta propiedad de la transformacin elctrica explica el hecho de que la energa elctricase transporte en lneas de alta tensin y baja intensidad de corriente. En las estaciones

transformadoras situadas cerca de los ncleos de consumo, es posible convertirla, deacuerdo con la anterior expresin, en otra de menor tensin y mayor intensidad con pocaprdida de potencia. El transporte a baja intensidad reduce considerablemente lasprdidas en forma de calor (efecto Joule) a lo largo del trayecto que separa las centraleselctricas de las ciudades.

APLICACIN DEL TRANSFORMADOR

La fabricacin de un transformador se consigue situando en el ncleo de hierro dosbobinas o arrollamientos, el primario y el secundario, tales que efecten la elevacin o lareduccin de tensin deseada.

Se dispone de una bobina de 2 200 vueltas y se desea construir en ella un reductor quepermita conectar a la red de 220 V un motor que funcione con 125 V. Determinar elnmero de espiras que ha de tener el secundario para que efecte la transformacin


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deseada. Si la intensidad que circula por el primario una vez conectado es de 2 A, culser la intensidad de la corriente inducida en el secundario?

En todo transformador las tensiones V1 y V2 en los bomes del primario y del secundariorespectivamente, son proporcionales a su nmero de espiras, es decir:

En este caso:

Adems, cuando se desprecia la dispersin del flujo magntico entre el primario y elsecundario, la potencia elctrica en una y otra bobina es la misma, por tanto,

V1 I1 = V2 I2

220 2 = 125 I2

UNA VISIN DE CONJUNTO DEL ...

La sntesis de Maxwell

El experimento de Oersted (1820) haba demostrado la existencia de efectos magnticosdebidos a cargas en movimiento. Los descubrimientos de Faraday (1831) haban puestode manifiesto que campos magnticos variables con el tiempo dan lugar a un movimientode cargas elctricas en los conductores. Adems, la explicacin de Faraday de estosfenmenos llamados de induccin haba introducido por primera vez en la historia de lafsica la nocin de campo magntico representado por un conjunto de lneas de fuerza.Medio siglo antes, Charles Coulomb (1785) haba descrito en forma de ley el modo en quelas cargas elctricas se atraen entre s. Estos cuatro elementos fundamentales sirvieron debase a Maxwell para iniciar la sntesis de los fenmenos elctricos y de los fenmenosmagnticos entonces conocidos y su explicacin dentro de una amplia teora conocidacomo teora del electromagnetismo.

Apoyado en una enorme habilidad matemtica, Maxwell empez dando forma deecuaciones a las observaciones de Faraday y a su nocin de campo magntico. Lasfuerzas entre cargas en reposo se beneficiaran pronto de una representacin semejante

en forma de campos elctricos o electrostticos. Este proceso de elaboracin terica lepermiti finalmente describir lo esencial de los fenmenos electromagnticos en cuatroecuaciones, que se denominan ecuaciones de Maxwell. La primera describe cmo es elcampo elctrico debido a cargas en reposo; la segunda traduce en forma matemtica laimposibilidad de separar los polos magnticos de un imn; la tercera expresa en trminosde campos magnticos y corrientes elctricas el descubrimiento de Oersted y la cuartarecoge la aportacin de Faraday. La virtud de tales ecuaciones es que en ellas aparecen aprimera vista los campos elctricos Ey magntico By su forma simple y rica a la vezpermite relacionarlas entre s para obtener nuevos resultados y predecir nuevasconsecuencias.

Adems de resumir en un solo cuerpo de conocimientos la electricidad y el magnetismo, lateora de Maxwell abri nuevos caminos al conocimiento de la naturaleza y a susaplicaciones. Las ondas electromagnticas, que son la base de las actuales


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telecomunicaciones, como la radio o la televisin, constituyeron la prediccin msinteresante de esta sntesis de Maxwell.

Las ondas electromagnticas

De las ecuaciones de Maxwell se deduce que el campo magntico y el campo elctrico

pueden estar interactuando permanentemente si uno de ellos vara con el tiempo. As, elmovimiento acelerado de un sistema de cargas produce un campo magntico variable, elcual a su vez genera campos elctricos. Pero si stos se producen tuvieron que partir decero; tal variacin del campo elctrico produce a su vez un campo magntico y asrepetidamente. Esta sucesin oscilante de campos elctricos y magnticos viajando por elespacio se denomina onda electromagntica.

A partir de sus ecuaciones, Maxwell anticip que las ondas electromagnticas deberanpropagarse en el vaco a una velocidad igual a la velocidad de la luz. Las predicciones deMaxwell fueron confirmadas experimentalmente por Hertz, quien gener y detect este tipode ondas, observando que su comportamiento era idntico al de las ondas luminosas de laptica.

Desde las ondas de radio hasta los rayos gamma, pasando por las ondas luminosas, unaamplia gama de ondas electromagnticas constituyen el llamado espectroelectromagntico hoy conocido. Todas ellas tienen la misma naturaleza y slo sediferencian en su frecuencia, es decir, en el nmero de oscilaciones que se producen encada segundo en estos campos viajeros. La energa de las ondas electromagnticas estanto mayor cuanto mayor es su frecuencia. La luz con sus colores constituye simplementela porcin limitada del espectro electromagntico, al cual el ojo humano es sensible.

EL EXPERIMENTO DE HERTZ

El montaje experimental que permiti a Heinrich Hertz en 1888 producir y detectar ondas

electromagnticas constaba de un circuito elctrico, capaz de producir tensiones elctricasoscilantes, y de un detector. Dicho circuito, formado, en esencia, por un transformador yunas placas metlicas a modo de condensadores, se conectaba a dos esferas metlicaspulimentadas separadas entre s por una pequea regin de aire. Cuando la tensin entrelas dos esferas alcanzaba su valor mximo, el aire intermedio se electrizaba y saltaba unachispa. Este proceso se repeta peridicamente generando, cada vez, segn la prediccinde Maxwell, un conjunto de ondas electromagnticas.

Para comprobar que, en efecto, un campo electromagntico viajero se estaba propagandopor el espacio, Hertz prepar un detector (o antena), conocido tambin como resonador,que consista en un alambre corto doblado en forma de circunferencia, pero con una

pequea abertura intermedia. Las ondas electromagnticas, si existan, seran detectadasporque la variacin del campo magntico de la onda al atravesar el resonador dara lugar auna fuerza electromotriz inducida que provocara una chispa entre sus extremos.

Con el fin de analizar el fenmeno ms cmodamente, situ en su laboratorio unasuperficie reflectora que le permitira confinar las ondas producidas en el espaciocomprendido entre el circuito emisor y la placa. As, y con la ayuda del resonador, fuecapaz de descubrir las caractersticas de las ondas generadas mediante su aparato emisory de medir una longitud de onda de 66 cm. Las previsiones tericas de Maxwell fueronconfirmadas y Hertz demostr experimentalmente que las ondas electromagnticas sereflejaban, se retractaban y sufran interferencias al igual que las ondas luminosas. En suhonor recibieron el nombre de ondas herzianas.


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LEY DE INDUCCIN DE FARADAYEn 1831 Faraday observ experimentalmente que cuando en una bobina se establece un flujo

magntico variable mediante el movimiento de un imn, como se ilustra en la Figura 1.

Figura 9.1. Circuito en el cual se establece un flujo magntico variable.Y se produce una desviacin en el galvanmetro lo que es equivalente a producir una corrienteinducida en la bobina, Este fenmeno sucede nicamente cuando el imn est en movimiento.De este y otros experimentos, Faraday estableci que se induce una fem (fuerza electromotriz)en la bobina donde est conectado el galvanmetro, y que la magnitud de la fem inducidadepende de la rapidez de la variacin de flujo magntico. Definimos al flujo magntico como:

Y la fem inducidaA la ecuacin anterior se conoce como Ley de la Induccin de Faraday, donde es la feminducida, y B ddt es la razn del cambio del flujo magntico, con respecto al tiempo.

LEY DE LENZEn la seccin anterior se analiz cmo se inducen las fem pero no se mencion nada acercade la direccin de esta fem, y por tanto de la corriente inducida. Fue el fsico Aleman H. F.Lenz, contemporneo de Faraday, quien en una forma sencilla, estableci el sentido de lascorrientes inducidas, mediante el siguiente enunciado que se conoce con el nombre de Ley deLenz: La corriente que es inducida en un circuito tendr una direccin de tal forma que seoponga a la causa que la produce; que es una consecuencia directa del principio de laconservacin de la energa.

Marco terico y Cuestionario


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Recomendacin

El fenmeno de induccin electromagntica es fundamental, ya que mediante estefenmenose puede obtener energa elctrica a partir de energa mecnica, que es la base defuncionamiento de un generador elctrico. Por esta razn es importante el estudio,

comprobacin experimental de este fenmeno


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En la prctica anterior comprobamos experimentalmente el fenmeno conocidocon elnombre de efecto motor, que como se recordar, consiste en que, si se coloca unconductorcon corriente elctrica dentro de un campo magntico, sobre el que acta una

fuerza cuyadireccin y sentido estn determinados por la regla de la mano izquierda. En estaprcticaestudiaremos de manera experimental el fenmeno contrario, llamado induccinelectromagntica. Este fenmeno consiste en que si a un conductor colocadodentro de uncampo electromagntico, se le da un movimiento, en el se establece una corrientey unaf.e.m. inducida. Una condicin para que esto ocurra es que durante elmovimiento delconductor, se corten lneas de fuerza del campo magntico.El fenmeno de induccin electromagntica fuedescubierto por Michael Faraday de una manerams amplia y general, obteniendo que siempreque vare el flujo magntico que atraviesa a uncircuito elctrico, en el que se le induce unaf.e.m. y una corriente, sin importar la forma enque vare el flujo, ni la causa de tal variacin.Para observar el fenmeno de induccinelectromagntica Faraday realiz un experimentoconsistente en mover un imn dentro de la bobina conectada a un galvanmetro.De larapidez del movimiento depende la intensidad de la corriente inducida, y delsentido del

movimiento del imn depende del sentido de la corriente inducida.Matemticamente la f.e.m.

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CUESTIONARIO

Campo magntico
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Lneas mostrando el campo magntico de un imn de barra, producidas por limaduras de

hierro sobre papel.

Un campo magnticoes una descripcin matemtica de la influencia magntica de lascorrientes elctricasy de losmateriales magnticos.El campo magntico en cualquier

punto est especificado por dos valores, la direcciny la magnitud; de tal forma que esuncampo vectorial.Especficamente, el campo magntico es unvector axial,como loson losmomentos mecnicosy los campos rotacionales. El campo magntico es mscomnmente definido en trminos de lafuerza de Lorentzejercida en cargas elctricas.Campo magnticopuede referirse a dos separados pero muy relacionados smbolos ByH.

Los campos magnticos son producidos por cualquiercarga elctricaen movimiento yel momento magntico intrnseco de laspartculas elementalesasociadas con una

propiedad cuntica fundamental, suespin.En larelatividad especial,campos elctricosy magnticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor

electromagntico. Las fuerzas magnticas dan informacin sobre la carga que lleva unmaterial a travs delefecto Hall.La interaccin de los campos magnticos endispositivos elctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina decircuitos magnticos.

Fuerza de LorentzArtculo principal:Fuerza de Lorentz

Entre las definiciones de campo magnticose encuentra la dada por la fuerza deLorentz. Esto sera el efecto generado por unacorriente elctricao unimn,sobre unaregin del espacio en la que unacarga elctricapuntual de valor (q), que se desplaza a

unavelocidad , experimenta los efectos de unafuerzaque esperpendicularyproporcional tanto a la velocidad (v)como al campo (B). As, dicha carga percibir unafuerza descrita con la siguiente ecuacin.

donde Fes lafuerza magntica,ves la velocidad y Bel campo magntico, tambinllamado induccin magnticay densidad de flujo magntico. (Ntese que tanto Fcomo vy Bson magnitudes vectoriales y elproducto vectorialtiene como resultante unvector perpendicular tanto a vcomo aB). El mdulo de la fuerza resultante ser:

La existencia de un campo magntico se pone de relieve gracias a la propiedad (la cualla podemos localizar en el espacio) de orientar unmagnetmetro(laminilla de aceroimantado que puede girar libremente). La aguja de unabrjula,que evidencia laexistencia delcampo magntico terrestrepuede ser considerada un magnetmetro.

NombreEl nombre de campo magnticoo intensidad del campo magnticose aplica a dosmagnitudes:

Laexcitacin magnticao campo Hes la primera de ellas, desde el punto de vistahistrico, y se representa con H.
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Lainduccin magnticao campo B, que en la actualidad se considera el autnticocampo magntico, y se representa con B.

Desde un punto de vista fsico, ambos son equivalentes en el vaco, salvo en unaconstante de proporcionalidad (permeabilidad)que depende del sistema de unidades: 1

en el sistema de Gauss, en el SI. Solo se diferencian enmedios materiales con el fenmeno de lamagnetizacin.

Uso

El campo Hse ha considerado tradicionalmente el campo principal o intensidad decampo magntico, ya que se puede relacionar con unas cargas, masasopolosmagnticospor medio de una ley similar a la de Coulomb para la electricidad. Maxwell,

por ejemplo, utiliz este enfoque, aunque aclarando que esas cargas eran ficticias. Conello, no solo se parte de leyes similares en los campos elctricos y magnticos(incluyendo la posibilidad de definir unpotencial escalar magntico), sino que enmedios materiales, con la equiparacin matemtica de Hcon E, por un lado, y de BconD, por otro, se pueden establecer paralelismos tiles en las condiciones de contorno ylas relaciones termodinmicas; las frmulas correspondientes en elsistemaelectromagntico de Gaussson:

En electrotecnia no es raro que se conserve este punto de vista porque resulta prctico.

Con la llegada de las teoras del electrn de Lorentz y Poincar, y de la relatividad deEinstein, qued claro que estos paralelismos no se corresponden con la realidad fsica delos fenmenos, por lo que hoy es frecuente, sobre todo en fsica, que el nombre decampo magnticose aplique a B(por ejemplo, en los textos de Alonso-Finn y deFeynman).1En la formulacin relativista del electromagnetismo, Eno se agrupa con H

para el tensor de intensidades, sino con B.

En 1944, F. Rasetti prepar un experimento para dilucidar cul de los dos campos era elfundamental, es decir, aquel que acta sobre una carga en movimiento, y el resultadofue que el campo magntico real era By no H.2

Para caracterizar Hy Bse ha recurrido a varias distinciones. As, Hdescribe cuanintenso es el campo magntico en la regin que afecta, mientras que Bes la cantidad deflujo magntico por unidad de rea que aparece en esa misma regin. Otra distincin

que se hace en ocasiones es que Hse refiere al campo en funcin de sus fuentes (lascorrientes elctricas) y Bal campo en funcin de sus efectos (fuerzas sobre las cargas).

Fuentes del campo magnticoUn campo magntico tiene dos fuentes que lo originan. Una de ellas es unacorrienteelctricade conduccin, que da lugar a un campo magntico esttico, si es constante.Por otro lado unacorriente de desplazamientoorigina un campo magntico variante enel tiempo, incluso aunque aquella sea estacionaria.

La relacin entre el campo magntico y una corriente elctrica est dada por laley deAmpre.El caso ms general, que incluye a la corriente de desplazamiento, lo da laley

de Ampre-Maxwell.
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Campo magntico producido por una carga puntual

El campo magntico generado por una nica carga en movimiento (no por una corrienteelctrica) se calcula a partir de la siguiente expresin:

Donde . Esta ltima expresin define uncampo vectorialsolenoidal,para distribuciones de cargas en movimiento la expresin es diferente, pero

puede probarse que el campo magntico sigue siendo un campo solenoidal.

Campo magntico producido por una distribucin de cargas

La inexistencia de cargas magnticas lleva a que el campo magntico es uncampo

solenoidallo que lleva a que localmente puede ser derivado de unpotencial vector

, es decir:

A su vez este potencial vector puede ser relacionado con el vectordensidad de corrientemediante la relacin:

La ecuacin anterior planteada sobre , con una distribucin de cargas contenida en unconjunto compacto, la solucin es expresable en forma de integral. Y el campomagntico de una distribucin de carga viene dado por:

Inexistencia de cargas magnticas aisladas

Cabe destacar que, a diferencia delcampo elctrico,en el campo magntico no se hacomprobado la existencia demonopolos magnticos,slodipolos magnticos,lo quesignifica que las lneas de campo magntico son cerradas, esto es, el nmero neto delneas de campo que entran en una superficie es igual al nmero de lneas de campo quesalen de la misma superficie. Un claro ejemplo de esta propiedad viene representado porlas lneas de campo de unimn,donde se puede ver que el mismo nmero de lneas de

campo que salen del polo norte vuelve a entrar por el polo sur, desde donde vuelven porel interior del imn hasta el norte.
http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_vector_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_vector_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_vector_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Monopolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Monopolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Monopolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Monopolo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_vector_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_solenoidal


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Ilustracin de un campo magntico alrededor de un alambre a travs del cual fluyecorriente

elctrica.

Como se puede ver en el dibujo, independientemente de que la carga en movimiento seapositiva o negativa, en el punto A nunca aparece campo magntico; sin embargo, en lospuntos B y C el campo magntico invierte su direccin dependiendo de si la carga espositiva o negativa. La direccin del campo magntico viene dado por laregla de lamano derecha,siendo las pautas las siguientes:

en primer lugar se imagina un vector qv, en la misma direccin de la trayectoria de lacarga en movimiento. La direccin de este vector depende del signo de la carga, estoes, si la carga es positiva y se mueve hacia la derecha, el vector +qv estar orientadohacia la derecha. No obstante, si la carga es negativa y se mueve hacia la derecha, elvector es -qv va hacia la izquierda;

a continuacin, vamos sealandocon los cuatro dedos de la mano derecha(ndice,medio, anular y meique), desde el primer vector qv hasta el segundo vector Ur, por elcamino ms corto o, lo que es lo mismo, el camino que forme el ngulo menor entrelos dos vectores. El pulgar extendido indicar en ese punto la direccin del campomagntico.

Energa almacenada en campos magnticosLa energa es necesaria para generar un campo magntico, para trabajar contra el campoelctrico que un campo magntico crea y para cambiar la magnetizacin de cualquiermaterial dentro del campo magntico. Para los materiales no-dispersivos, se libera estamisma energa tanto cuando se destruye el campo magntico para poder modelar estaenerga, como siendo almacenado en el campo magntico.

Para materiales lineales y no dispersivos (tales que donde es independiente dela frecuencia), la densidad de energa es:
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Si no hay materiales magnticos alrededor, entonces el se puede substituir por 0. Laecuacin antedicha no se puede utilizar para los materiales no lineales, se utiliza unaexpresin ms general dada abajo.

Generalmente la cantidad incremental de trabajo por el W del volumen de unidad

necesitado para causar un cambio pequeo del B del campo magntico es: W= H*B

Una vez que la relacin entre H y B se obtenga, esta ecuacin se utiliza para determinarel trabajo necesitado para alcanzar un estado magntico dado. Para los materiales comolos ferromagnticos y superconductores el trabajo necesitado tambin depender decmo se crea el campo magntico.

Determinacin del campo de induccin magntica B

La figura muestra las relaciones entre los vectores. Se observa que:

* (a) la fuerza magntica se anula cuando ,

* (b) la fuerza magntica se anula si ves paralela o antiparalela a la direccin de B(en estos

casos o bien y )

*(c) si ves perpendicular a B( ) la fuerza desviadora tiene su mximo valor, dado

por:

El campo magntico para cargas que se mueven a velocidades pequeas comparadasconvelocidad de la luz,puede representarse por uncampo vectorial.Sea unacargaelctricade prueba en un punto P de una regin del espacio movindose a una ciertavelocidad arbitraria vrespecto a un cierto observador que no detecte campo elctrico. Siel observador detecta una deflexin de la trayectoria de la partcula entonces en esaregin existe un campo magntico. El valor o intensidad de dicho campo magntico

puede medirse mediante el llamado vector de induccin magntica B, a veces llamadosimplemente "campo magntico", que estar relacionado con la fuerza Fy la velocidadvmedida por dicho observador en el punto P: Si se vara la direccin de vpor P, sincambiar su magnitud, se encuentra, en general, que la magnitud de Fvara, si bien seconserva perpendicular a v. A partir de la observacin de una pequea carga elctrica

de prueba puede determinarse la direccin y mdulo de dicho vector del siguientemodo:
http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_vectorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_vectorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_vectorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_magnetico.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Campo_magnetico.pnghttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_vectorialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luz


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La direccin del "campo magntico" se define operacionalmente del siguiente modo.Para una cierta direccin de v, la fuerza Fse anula. Se define esta direccin como la deB.

Una vez encontrada esta direccin el mdulo del "campo magntico" puedeencontrarse fcilmente ya que es posible orientar a vde tal manera que la carga de

prueba se desplace perpendicularmente a B. Se encuentra, entonces, que la Fesmxima y se define la magnitud de Bdeterminando el valor de esa fuerza mxima:

En consecuencia: Si una carga de prueba positiva se dispara con una velocidad vporun punto P y si obra una fuerza lateral Fsobre la carga que se mueve, hay una

induccin magntica Ben el punto P siendo Bel vector que satisface la relacin:

La magnitud de F, de acuerdo a las reglas del producto vectorial, est dada por laexpresin:

Expresin en la que es el ngulo entre vy B.

El hecho de que la fuerza magntica sea siempre perpendicular a la direccin delmovimiento implica que el trabajo realizado por la misma sobre la carga, es cero. Enefecto, para un elemento de longitud de la trayectoria de la partcula, el trabajo

es que vale cero por ser y perpendiculares. As pues, un campo magntico

esttico no puede cambiar la energa cintica de una carga en movimiento.Si una partcula cargada se mueve a travs de una regin en la que coexisten un campoelctrico y uno magntico la fuerza resultante est dada por:

Esta frmula es conocida comoRelacin de Lorentz

Campo magntico en relatividad

Campo medido por dos observadores

La teora de la relatividad especial prob que de la misma manera que espacio y tiempono son conceptos absolutos, la parte elctrica y magntica de un campoelectromagntico dependen del observador. Eso significa que dados dos observadoresy en movimiento relativo un respecto a otro el campo magntico y elctrico medido

por cada uno de ellos no ser el mismo. En el contexto de la relatividad especial si losdos observadores se mueven uno respecto a otro con velocidad uniforme vdirigidasegn el eje X, las componentes de los campos elctricos medidas por uno y otroobservador vendrn relacionadas por:

Y para los campos magnticos se tendr:
http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_de_Lorentzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_de_Lorentzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_de_Lorentzhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_de_Lorentz


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Ntese que en particular un observador en reposo respecto a una carga elctrica

detectar slo campo elctrico, mientras que los observadores que se mueven respecto alas cargas detectarn una parte elctrica y magntica.

Campo creado por una carga en movimiento

El campo magntico creado por una carga en movimiento puede probarse por larelacin general:

que es vlida tanto en mecnica newtoniana como en mecnica relativista. Esto lleva aque una carga puntual movindose a una velocidad vproporciona un campo magnticodado por:

Unidades y magnitudes tpicasArtculos principales:Tesla (unidad),Gauss (unidad electromagntica)yOersted (unidad).

La unidad de Ben el SI es el tesla, que equivale a wber por metro cuadrado (Wb/m) oa voltio segundo por metro cuadrado (V s/m); en unidades bsicas es kg s2A1. Suunidad en sistema de Gauss es el gauss (G); en unidades bsicas es cm1/2g1/2s1.

La unidad de Hen el SI es el amperio por metro (A/m) (a veces llamado amperivueltapor metro, (Av/m)). Su unidad en el sistema de Gauss es el orsted (Oe), que esdimensionalmente igual al Gauss.

Lamagnituddelcampo magntico terrestreen la superficie de la Tierra es de alrededorde 0.5G. Los imanes permanentes comunes, dehierro,generan campos de unos pocoscientos de Gauss, esto es a corto alcance la influencia sobre una brjula es alrededor demil veces ms intensa que la del campo magntico terrestre; como la intensidad sereduce con el cubo de la distancia, a distancias relativamente cortas el campo terrestrevuelve a dominar. Los imanes comerciales ms potentes, basados en combinaciones demetales de transicinytierras rarasgeneran campos hasta diez veces ms intensos, de

hasta 3000-4000 G, esto es, 0.3-0.4 T. El lmite terico para imanes permanentes esalrededor de diez veces ms alto, unos 3 Tesla. Los centros de investigacinespecializados obtienen de forma rutinaria campos hasta diez veces ms intensos, unos30T, medianteelectroimanes;se puede doblar este lmite mediante campos pulsados,que permiten enfriarse al conductor entre pulsos. En circunstancias extraordinarias, es

posible obtener campos incluso de 150 T o superiores, mediante explosiones quecomprimen las lneas de campo; naturalmente en estos casos el campo dura slo unosmicrosegundos.Por otro lado, los campos generados de forma natural en la superficiede unplsarse estiman en el orden de los cientos de millones de Tesla.3

En el mundo microscpico, atendiendo a los valores delmomento dipolarde iones

magnticos tpicos y a la ecuacin que rige la propagacin del campo generado por undipolo magntico,se verifica que a unnanmetrode distancia, el campo magntico
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generado por un electrn aislado es del orden de 3 G, el de unamolcula imntpica,del orden de 30 G y el de un ion magntico tpico puede tener un valor intermedio, de 5a 15 G. A unAngstrom,que es un valor corriente para unradio atmicoy por tanto elvalor mnimo para el que puede tener sentido referirse al momento magntico de un ion,los valores son mil veces ms elevados, esto es, delorden de magnituddel Tesla.

Flujo magntico

El flujo magntico(representado por la letra griega fi), es una medida de la cantidaddemagnetismo,y se calcula a partir delcampo magntico,la superficie sobre la cualacta y el ngulo de incidencia formado entre laslneas de campomagntico y losdiferentes elementos de dicha superficie. La unidad de flujo magntico en elSistemaInternacional de Unidadeses elwebery se designa por Wb(motivo por el cual seconocen como webermetroslos aparatos empleados para medir el flujo magntico). Enelsistema cegesimalse utiliza elmaxwell(1 weber =108maxwells).

[Wb]=[V][s]1

Flujo magntico por una espira.

Si el campo magntico B esvectorparalelo al vector superficie de rea S, el flujo quepasa a travs de dicha rea es simplemente el producto del valor absoluto de ambosvectores:

En muchos casos el campo magn

La Inducción Electromagnetica

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