República Bolivariana de Venezuela.

Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria.

I.U.T del Oeste Mariscal Sucre.

PNF en Transporte Ferroviario.

Unidad Curricular: Electricidad.

Trayecto: 2 Trimestre: 4.

Sección 8122.

Prof.: Tocuyo Angel.

MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO

INTEGRANTES:

González Arelis C.I: 18.709.308.

Farías Deibi C.I: 15.327.644.

Caracas, Abril de 2015

Contenido

INTRODUCCIÓN..................................................................................................................4

Imán........................................................................................................................................5

Imanes naturales......................................................................................................................5

Campos magnéticos................................................................................................................5

Flujo magnético.......................................................................................................................6

La densidad de flujo magnético..............................................................................................8

Materiales magnéticos.............................................................................................................8

Medios lineales....................................................................................................................8

Diamagnéticos.........................................................................................................................9

Paramagnéticos.......................................................................................................................9

Ferro magnético......................................................................................................................9

Ferritas..................................................................................................................................10

Superconductores..................................................................................................................10

Materiales diamagnéticos......................................................................................................10

El electromagnetismo............................................................................................................11

Campo magnético creado por un conductor rectilíneo.........................................................12

Electroimán...........................................................................................................................14

Unidades del campo magnético............................................................................................15

Histéresis...............................................................................................................................16

Reluctancia............................................................................................................................16

Inducción electromagnética..................................................................................................17

Ley de Faraday......................................................................................................................18

Ley de Lenz...........................................................................................................................18

Formulación.......................................................................................................................18

CONCLUSIÓN.....................................................................................................................20

BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................................21

INTRODUCCIÓN

El magnetismo, es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las

fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el

movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha

relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que aúna ambas fuerzas se

denomina teoría electromagnética. La manifestación más conocida del magnetismo es la

fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro.

Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo.

Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la

estructura atómica de la materia.

Aunque hay una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo, ambas

fuerzas son totalmente diferentes. Para que interactúen debe de haber un movimiento en

alguna de ellas. Se sabe que el electrón tiene una carga electrostática que aplica una fuerza

hacia el centro del electrón, y también se sabe que los electrones tienen un campo

magnético a su alrededor debido a su rotación orbital. En el momento en que se encuentren

van a formar un campo electromagnético por ser perpendiculares entre sí.

Los únicos materiales magnéticos naturalmente son el Hierro, Níquel y Cobalto. Si

los responsables del magnetismo son los electrones entonces nos preguntamos por qué no

son todas las sustancias Magneticas entonces. Esto se debe a que en los átomos con

electrones de spin opuesto tienden a formar parejas que anulan mutuamente su magnetismo.

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Imán

Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el

hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus

propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o

artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un

imán permanente es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un

imán temporal no conserva su magnetismo tras haber sido imantado.

En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se

denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la

Tierra, que es un gigantesco imán natural.

Imanes naturales

Se refiere a minerales naturales, los cuales tienen la propiedad de atraer elementos

como el hierro, el níquel, etc.

La magnetita es un imán de este tipo, compuesto por óxido ferroso férrico, cuya

particularidad principal consiste en atraer fragmentos de hierro natural.

Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de

las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier

punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es

un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector axial, como lo son

los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo magnético es más

comúnmente definido en términos de la fuerza de Lorentz ejercida en cargas

eléctricas. Campo magnético puede referirse a dos separados pero muy relacionados

símbolos B y H.

Campos magnéticos

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento

y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una

propiedad cuántica fundamental, su espín. En la relatividad especial, campos eléctricos y

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magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor

electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un

material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos

eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.

Entre las definiciones de campo magnético se encuentra la dada por la fuerza de

Lorentz. Esto sería el efecto generado por una corriente eléctrica o un imán, sobre una

región del espacio en la que una carga eléctrica puntual de valor (q), que se desplaza a

una velocidad  , experimenta los efectos de una fuerza que es perpendicular y

proporcional tanto a la velocidad (v) como al campo (B). Así, dicha carga percibirá una

fuerza descrita con la siguiente ecuación.

Donde F es la fuerza magnética, v es la velocidad y B el campo magnético, también

llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético. (Nótese que

tanto F comov y B son magnitudes vectoriales y el producto vectorial tiene como resultante

un vector perpendicular tanto a v como a B). El módulo de la fuerza resultante será:

La existencia de un campo magnético se pone de relieve gracias a la propiedad (la

cual la podemos localizar en el espacio) de orientar un magnetómetro (laminilla de acero

imantado que puede GIRAR  libremente). La aguja de una brújula, que evidencia la

existencia del campo magnético terrestre, puede ser considerada un magnetómetro.

Flujo magnético 

El flujo magnético (representado por la letra griega fi Φ), es una medida de la

cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la

cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los

diferentes elementos de dicha superficie. La unidad de flujo magnético en el Sistema

Internacional de Unidades es el weber y se designa por Wb (motivo por el cual se conocen

como weberímetros los aparatos empleados para medir el flujo magnético). En el sistema

cegesimal se utiliza el maxwell (1 weber =108 maxwells).

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[Wb]=[V]·[s]1

Flujo magnético por una espira.

Si el campo magnético B es vector paralelo a la vector superficie de área S, el flujo

Φ que pasa a través de dicha área es simplemente el producto del valor absoluto de ambos

vectores:

En muchos casos el campo magnético no será normal a la superficie, sino que forma

un ángulo   con la normal, por lo que podemos generalizar un poco más tomando vectores:

Vectores normales a una superficie dada.

Generalizando aún más, podemos tener en cuenta una superficie irregular atravesada

por un campo magnético heterogéneo. De esta manera, tenemos que considerar cada

diferencial de área:

Se denomina flujo magnético a la cantidad de líneas de fuerza que pasan por un

circuito magnético.

La inducción magnética es la producción de una fuerza electromotriz a través de un

conductor cuando se expone a un campo magnético variable. Se describe matemáticamente

por la ley de inducción de Faraday, en nombre de Michael Faraday, que generalmente se le

atribuye el descubrimiento de la inducción en 1831.

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La densidad de flujo magnético

La densidad de flujo magnético, cuyo símbolo es B, es el flujo magnético que causa

una carga de difusión en movimiento por cada unidad de área normal a la dirección del

flujo. En algunos textos modernos recibe el nombre de intensidad de campo magnético, ya

que es el campo real.1 2

La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el tesla.

Está dado por:

Donde B es la densidad del flujo magnético generado por una carga que se mueve a

una velocidad v a una distancia r de la carga, y u r es el vector unitario que une la carga

con el punto donde se mide B (el punto r).

O bien también:

Donde B es la densidad del flujo magnético generado por un conductor por el cual

pasa una corriente I, a una distancia r.

La fórmula de esta definición se llama ley de Biot-Savart, y es en magnetismo la

equivalente a la ley de Coulomb de la electrostática, pues sirve para calcular las fuerzas que

actúan en cargas en movimiento.

Materiales magnéticos

Las relaciones constitutivas que caracterizan los distintos materiales presentan una

gran diversidad, a diferencia de lo que ocurre con los dieléctricos o con los medios

conductores.

Medios lineales

Son aquellos en los que la magnetización es proporcional al campo magnético 

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Siendo χm la susceptibilidad magnética. Para los medios lineales, el campo

magnético   es también proporcional al campo magnético 

La cantidad μr = 1 + χm es la denominada permeabilidad relativa del medio,

mientras que μ = μ0μr es la permeabilidad absoluta.

Dependiendo del signo de χm, los materiales lineales se dividen en dos

grupos: diamagnéticos y paramagnéticos.

Diamagnéticos

Poseen una susceptibilidad negativa. En estos materiales, el campo se ve reducido

por efecto de la magnetización inducida, que se opone al campo externo. Para casi todos los

diamagnéticos   y puede aproximarse .

Paramagnéticos

Tienen una susceptibilidad positiva. En los materiales paramagnéticos la

magnetización refuerza al campo externo. La mayoría de los medios paramagnéticos tienen

una susceptibilidad muy pequeña y  . No obstante, existen sustancias

paramagnéticas con muy alta susceptibilidad; estas sustancias, a bajas temperaturas se

transforman en ferromagnéticas.

Ferro magnético

Se caracterizan por ser capaces de presentar una magnetización remanente en

ausencia de campo externo, pudiendo ser empleados como imanes permanentes. Cuando se

les aplica un campo externo presentan lo que se denomina ciclo de histéresis. El estado,

para un campo H dado, depende del proceso previo. Cuando el campo aplicado es muy

intenso, los materiales ferromagnéticos presentan saturación. Al reducir el campo a cero,

persiste una magnetización remanente, Mr. Es necesario aplicar un campo opuesto (campo

coercitivo, Hc) para reducir la imanación a cero. Con un campo opuesto más intenso, vuelve

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a aparecer la saturación y el proceso puede repetirse en sentido opuesto. Los

ferromagnéticos se dividen en blandos, cuando Hc es pequeño, y duros, si Hc es grande.

Para campos débiles, si Mr es nulo, los ferromagnéticos se comportan aproximadamente

como paramagnéticos de alta permeabilidad.

El ciclo de histéresis desaparece cuando la temperatura del material excede la

llamada temperatura de Curie, a partir de la cual son paramagnéticos.

Ferritas

También conocidos como ferrimagnéticos. Similares a los ferromagnéticos en su

comportamiento frente a un campo magnético, con la diferencia de que su conductividad

eléctrica es muy inferior, lo que reduce las pérdidas por efecto Joule. Suelen ser óxidos

metálicos como la magnetita.

Superconductores

Además de por una resistividad eléctrica nula, los materiales superconductores se

caracterizan porque el campo magnético en su interior es siempre nulo (efecto Meissner).

Se inducen corrientes en la superficie de los superconductores que provocan que  .

Alternativamente, puede decirse que un superconductor es un diamagnético perfecto (χm =

− 1, μ = 0).

Materiales diamagnéticos

Las sustancias son, en su gran mayoría, diamagnéticas, puesto que todos los pares

de electrones con espín opuesto contribuyen débilmente al diamagnetismo, y sólo en los

casos en los que hay electrones desparejados existe una contribución paramagnética (o más

compleja) en sentido contrario.

Algunos ejemplos de materiales diamagnéticos son: el bismuto metálico,

el hidrógeno, el helio y los demás gases nobles, el cloruro de sodio, el cobre, el oro,

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el silicio, el germanio, el grafito, el bronce y el azufre. Nótese que no todos los citados

tienen número par de electrones.

El grafito pirolítico, que tiene un diamagnetismo no es especialmente alto, se ha

usado como demostración visual, ya que una capa fina de este material levita (por

repulsión) sobre un campo magnético lo suficientemente intenso (a temperatura ambiente).

Experimentalmente, se verifica que los materiales diamagnéticos tienen:

Una permeabilidad magnética inferior a la unidad.

Una inducción magnética negativa.

Una susceptibilidad magnética negativa, prácticamente independiente de

la temperatura, y generalmente del orden (en unidades cegesimales) de   

e.m.u./mol, donde M es la masa molecular.

En muchos compuestos de coordinación se obtiene una estimación más exacta

utilizando las tablas de Pascal. En los materiales diamagnéticos, el flujo

magnético disminuye y en los paramagnéticos el flujo magnético aumenta.

El electromagnetismo 

El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los

fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados

por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk

Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que

relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales

(corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas

como ecuaciones de Maxwell.

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y

predicciones que provee se basan en magnitudes

físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El

electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales

intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos

eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por

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ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas

y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no

describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica

cuántica.

El electromagnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas fundamentales del

universo actualmente conocido.

Campo magnético creado por un conductor rectilíneo

Una vez establecido que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos,

interesó establecer expresiones operativas que permitan calcular el campo creado por

algunos tipos de corriente. Lógicamente, después de la experiencia de Oersted, el primer

caso que se estudió fue la corriente rectilínea.

El resultado de la experiencia de Oersted indica que el campo magnético producido

por una corriente rectilínea es perpendicular a dicha corriente. Además, el magnetismo

natural muestra que las líneas de fuerza son cerradas en todas las experiencias. Por lo tanto,

teniendo en cuenta la geometría de la situación, es lógico plantear que las líneas del campo

deben ser circunferencias contenidas en planos perpendiculares a la corriente y con el

centro en el conductor.  La veracidad de esta hipótesis se puede comprobar sencillamente

colocando una brújula en diversas posiciones alrededor de la corriente o espolvoreando en

un plano perpendicular a la corriente limaduras de hierro, que se imantan y dibujan la líneas

del campo magnético.

Se constata también que el sentido de las líneas del campo magnético verifica

respecto del de la corriente la llamada regla de la mano derecha o de cualquier rosca (como

la de un tornillo o un sacacorchos), que ilustra el dibujo adjunto. Esta regla tiene en cuenta

que, como es lógico, si se invierte el sentido de la corriente eléctrica, también se invierte el

sentido de circulación del campo magnético.

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Según la Ley de Biot-Savart: El campo magnético creado por un conductor en un

punto P es la integral del campo creado por el elemento de corriente extendida a todo el

hilo:

En general esta integral es complicada de calcular, salvo para situaciones sencillas

en que la forma del hilo que transporta la corriente tiene cierto grado de simetría.

Utilizamos la ley de Biot y Savart para calcular el campo magnético B producido

por un conductor rectilíneo por el que circula una corriente de intensidad I

Hilo Finito:

Hilo infinito:  

Un solenoide es cualquier dispositivo físico capaz de crear un campo magnético

sumamente uniforme e intenso en su interior, y muy débil en el exterior. Un ejemplo

teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de

longitud infinita. En ese caso ideal el campo magnético sería uniforme en su interior y,

como consecuencia, afuera sería nulo.

En la práctica, una aproximación real a un solenoide es un alambre aislado, de

longitud finita, enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un paso

acorde a las necesidades, por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede, se

genera un campo magnético dentro de la bobina tanto más uniforme cuanto más larga sea la

bobina.

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La bobina con un núcleo apropiado, se convierte en un electroimán. Se utiliza en

gran medida para generar un campo magnético uniforme.

Se puede calcular el módulo del campo magnético en el tercio medio del solenoide

según la ecuación:

Donde:

m: permeabilidad magnética.

N: número de espiras del solenoide.

i: corriente que circula.

L: longitud total del solenoide.

Mientras que el campo magnético en los extremos de este pueden aproximarse como:

Determinar el campo magnético para el alambre de la figura, en el centro de una

semi espira de radio R por el que circula una corriente i.

El problema consiste en sumar todas las contribuciones al campo en el punto,

provenientes de todos los d L a través del alambre

Electroimán

Electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante

el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.

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El tipo más simple de electroimán es un trozo de alambre enrollado. Una bobina con

forma de tubo recto (parecido a un tornillo) se llama solenoide, y cuando además se curva

de forma que los extremos coincidan se denomina toroide. Pueden producirse campos

magnéticos mucho más fuertes si se sitúa un «núcleo» de

material paramagnético o ferromagnético (normalmente hierro dulce o ferrita, aunque

también se utiliza el llamado acero eléctrico) dentro de la bobina. El núcleo concentra el

campo magnético, que puede entonces ser mucho más fuerte que el de la propia bobina.

Los campos magnéticos generados por bobinas se orientan según la regla de la

mano derecha. Si los dedos de la mano derecha se cierran en torno a la dirección del campo

magnético B, el pulgar indica la dirección de la corriente I. El lado del electro imán del que

salen las líneas de campo se define como «polo norte».

Además, dentro de la bobina se crean corrientes inducidas cuando ésta está sometida

a un flujo variable. Estas corrientes son llamadas corrientes de Foucault y en general son

indeseables, puesto que calientan el núcleo y provocan una pérdida de potencia de si

mismo.

Unidades del campo magnético

La unidad de B en el SI es el tesla, que equivale a wéber por metro cuadrado

(Wb/m²) o a voltio segundo por metro cuadrado (V s/m²); en unidades básicas es kg s−2 A−1.

Su unidad en sistema de Gauss es el gauss (G); en unidades básicas es cm−1/2 g1/2 s−1.

La unidad de H en el SI es el amperio por metro (A/m) (a veces llamado

amperivuelta por metro, (Av/m)). Su unidad en el sistema de Gauss es el oérsted (Oe), que

es dimensionalmente igual al Gauss.

La magnitud del campo magnético terrestre en la superficie de la Tierra es de

alrededor de 0.5G. Los imanes permanentes comunes, de hierro, generan campos de unos

pocos cientos de Gauss, esto es a corto alcance la influencia sobre una brújula es alrededor

de mil veces más intensa que la del campo magnético terrestre; como la intensidad se

reduce con el cubo de la distancia, a distancias relativamente cortas el campo terrestre

vuelve a dominar. Los imanes comerciales más potentes, basados en combinaciones

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de metales de transición y tierras raras generan campos hasta diez veces más intensos, de

hasta 3000-4000 G, esto es, 0.3-0.4 T. El límite teórico para imanes permanentes es

alrededor de diez veces más alto, unos 3 Tesla. Los centros de investigación especializados

obtienen de forma rutinaria campos hasta diez veces más intensos, unos 30T,

mediante electroimanes; se puede doblar este límite 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 que comprimen las

líneas de campo; naturalmente en estos casos el campo dura sólo unos microsegundos. Por

otro lado, los campos generados de forma natural en la superficie de un púlsar se estiman

en el orden de los cientos de millones de Tesla.3

En el mundo microscópico, atendiendo a los valores del momento dipolar de iones

magnéticos típicos y a la ecuación que rige la propagación del campo generado por un

dipolo magnético, se verifica que a un nanómetro de distancia, el campo magnético

generado por un electrón aislado es del orden de 3 G, el de una molécula imán típica, del

orden de 30 G y el de un ion magnético típico puede tener un valor intermedio, de 5 a 15 G.

A un Angstrom, que es un valor corriente para un radio atómico y por tanto el valor mínimo

para el que puede tener sentido referirse al momento magnético de un ion, los valores son

mil veces más elevados, esto es, del orden de magnitud del Tesla.

Histéresis

Histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en

ausencia del estímulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de

este fenómeno. Por extensión se aplica a fenómenos que no dependen sólo de las

circunstancias actuales, sino también de cómo se ha llegado a esas circunstancias.

Reluctancia

Reluctancia magnética de un material o circuito magnético es la resistencia que este

posee al paso de un flujo magnético cuando es influenciado por un campo magnético. Se

define como la relación entre la fuerza magnetomotriz (f.m.m.) (la unidad del SI es

el amperio, aunque a menudo se la llama amperio vuelta) y el flujo magnético (SI: weber).

El término lo acuñó Oliver Heaviside en 1888.

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La reluctancia R de un circuito magnético uniforme se puede calcular como:

Donde:

R -> reluctancia, medida en amperio (también llamado [amperio vuelta]]) por weber ( A

v/Weber ). Esta unidad es equivalente al inverso del Henrio (H-1) multiplicado por el

número de espiras .

l -> longitud del circuito, medida en metros.

μ -> permeabilidad magnética del material, medida en H/m (henrio/metro).

A -> Área de la sección del circuito (sección del núcleo magnético), en metros cuadrados.

Cuanto mayor sea la reluctancia de un material, más energía se requerirá para establecer un

flujo magnético a través del mismo. El acero eléctrico es un material con una reluctancia

sensiblemente baja como para fabricar máquinas eléctricas de alta eficiencia.

El inverso de la Reluctancia es la permeancia magnética :

Inducción electromagnética 

  Inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza

electromotriz (f.e.m. o tensión) en un medio o cuerpo expuesto a un campo

magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es

así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Este

fenómeno fue descubierto por Michael Faraday en 1831, quien lo expresó indicando que la

magnitud de la tensión inducida es proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de

Faraday).

Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida

se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el

flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o que el cuerpo

conductor se mueva respecto de él.

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Ley de Faraday

ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday)

establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la

rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa

una superficie cualquiera con el circuito como borde:

(*)

Donde   es el campo eléctrico,   es el elemento infinitesimal del contorno C,   

es la densidad de campo magnético y Ses una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las

direcciones del contorno C y de   están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó

en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

Ley de Lenz 

  Ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el

campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y

afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos

asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las

induce. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la

formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que

dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a

la energía del campo electromagnético.

Formulación

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente,

cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido

por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

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Donde:

 = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).

 = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).

 = Superficie definida por el conductor.

 = Ángulo que forman el vector   perpendicular a la superficie definida por el conductor

y la dirección del campo.

Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo

magnético:

En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por

valor:

Donde ℰ es el voltaje inducido, dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo

magnético Φ y N el número de espiras del conductor. La dirección voltaje inducido (el

signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo magnético.

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CONCLUSIÓN

Al finalizar este trabajo de investigación podemos decir en resumen que, el magnetismo es

un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre

otros materiales. El magnetismo se utiliza para el diseño de todos los motores y

generadores, y electroimanes; la palabra magnetismo tiene su origen en una isla del mar

Egeo. El magnetismo de los materiales es el resultado del movimiento de los electrones

dentro de sus átomos. Los átomos en el material magnético se orientan en una sola

dirección y en los no magnéticos se orientan al azar.

Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por

ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.

La fuerza magnética entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza

magnética entre cargas en movimiento.

Ley de Lenz: una corriente inducida fluirá en una dirección tal que por medio de su campo

magnético se opondrá al movimiento del campo magnético que la produce. Si se realiza

mas trabajo para mover el imán en la bobina, mayor será la corriente inducida y por lo tanto

mayor será la fuerza de resistencia. Un generador transforma energía mecánica en energía

eléctrica, es lo contrario de un motor.

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BIBLIOGRAFÍA

www.buenastareas.com › Página principal › Ciencia.

es.wikipedia.org/wiki/Campo_magnético

es.wikipedia.org/wiki/Flujo_magnético

es.wikipedia.org/wiki/Inducción_magnética

laplace.us.es/wiki/index.php/Materiales_magnéticos

es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo

es.wikipedia.org/wiki/Solenoide

es.wikipedia.org/wiki/Electroimán

es.wikipedia.org/wiki/Histéresis

es.wikipedia.org/wiki/Reluctancia_magnética

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