Indución electromagnética

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

Descubrimento

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

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

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

Matematicamente a Lei de Faraday pódese expresar como:

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

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

${\displaystyle \Phi }$ = Fluxo magnético en weber

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Faraday.

Vector indución magnética

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

Aplicacións

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

• Forno de indución
• Motor eléctrico.
• Xerador eléctrico.
• Transformador.

Véxase tamén

Bibliografía

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

Outros artigos

• Ecuacións de Maxwell
• Indutancia
• Lei de Ohm