Michael Faraday fue un científico que hizo grandes contribuciones al mundo de la ciencia. Gracias a este científico, muchos de los elementos que utilizamos en nuestro uso diario se derivan del Ley de Faraday. La inducción electromagnética es un proceso mediante el cual se puede inducir una corriente eléctrica cambiando el campo magnético. Esta inducción electromagnética está directamente relacionada con la ley de Faraday.
En este artículo te vamos a explicar todas las características y el significado de la Ley de Faraday.
Principales características
Existen diferentes tipos de fuerzas en las que las cargas experimentan movimiento dentro de un campo magnético. La fuerza experimentada por un cable que pasa Un arroyo es un ejemplo clásico de la ley de Faraday. En este caso, la fuerza que experimenta el cable por el que fluye la corriente eléctrica se debe a los electrones que están en movimiento o en presencia del campo magnético. Este proceso también ocurre al revés. Podemos mover un cable a través de un campo magnético o cambiar la fuerza del campo magnético con el tiempo y una corriente puede fluir.
La ley más importante para poder describir la inducción electromagnética es la ley de Faraday. Fue descubierto por Michael Faraday y cuantifica la relación entre un campo magnético que cambia con el tiempo y el campo eléctrico creado por los cambios. Si vamos a la Ley de Faraday, vemos que tiene esta declaración:
«El voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la tasa de cambio con el tiempo del flujo magnético que fluye a través de cualquier superficie con el circuito en sí como borde».
Demostración de la ley de Faraday
Mostraremos mediante un ejemplo lo que dice la ley de Faraday. Repasemos el experimento de Faraday. Aquí tenemos una batería que se encarga de suministrar corriente eléctrica a una pequeña bobina. Con este paso de corriente eléctrica Un campo magnético es generado por las vueltas de la bobina.. Dentro de la bobina hay cables metálicos que se enrollan alrededor de su propio eje. Cuando la bobina entra y sale de una más grande, tiene un campo magnético que crea voltaje dentro de la bobina. Este voltaje se puede medir con un galvanómetro.
A partir de este experimento se pudo formular la ley de Faraday y se pudieron extraer numerosas conclusiones. Todas las conclusiones de este experimento tenían que ver con la generación de energía eléctrica y fueron claves para la Ley de Lenz, que se utiliza para el manejo más avanzado de la electricidad que tenemos hoy.
Echemos un vistazo rápido a la historia de Michael Faraday, quien ayudó a hacer esta ley. Conocemos a este científico Fue el creador de ideas centrales en torno a la electricidad y el magnetismo. Dedicó su vida a la investigación en este campo científico. Estaba muy emocionado cuando un físico danés llamado Oersted pudo probar empíricamente la relación entre la electricidad y el magnetismo. Esto tuvo lugar en 1820. En este experimento, pudo comprobar si un cable conductor de electricidad podía mover una aguja que estaba completamente magnetizada y que estaban en una brújula.
Faraday pudo diseñar varios experimentos. Uno de ellos consistía en envolver dos imanes de alambre alrededor de un anillo de hierro. Para comprobar la relación entre la electricidad y el magnetismo, pasó una corriente eléctrica a través de uno de los imanes a través de un interruptor. La corriente fue inducida en el otro. Faraday atribuyó la aparición de corrientes eléctricas a cambios en el flujo magnético a lo largo del tiempo.
Gracias a este experimento, Michael Faraday pudo demostrar la relación entre campos magnéticos y campos eléctricos. De todo esto, surge mucha información que se convirtió en parte de declaraciones posteriores sobre las leyes de Maxwell.
Fórmula y ejemplos de la ley de Faraday
Para establecer la relación entre campos magnéticos y campos eléctricos, se sugiere la siguiente fórmula.
FEM (Ɛ) = dϕ / dt
Donde EMF o Ɛ representan la fuerza electromotriz inducida (el voltaje) y dϕ / dt es la tasa de variación del flujo magnético ϕ a lo largo del tiempo.
Los objetos cotidianos como los hornos eléctricos son posibles gracias a la ley de Faraday. Veremos algunos ejemplos de la aplicación de la ley de Faraday en la vida cotidiana. Lo sabemos Prácticamente toda la ingeniería eléctrica que tenemos hoy se basa en la ley de Faraday.. Esto es particularmente importante para todos los aparatos eléctricos como generadores, transformadores y motores eléctricos. Pongamos un ejemplo: para poder crear un motor de CC, el conocimiento se basó principalmente en el uso de un disco de cobre que gira en los extremos de un imán. Gracias a este movimiento rotatorio se pudo generar una corriente continua.
Toda la invención de objetos complejos como un transformador, un alternador, un freno magnético o una cocina eléctrica se sigue de este principio.
Conexión entre inducción y fuerza magnética
Sabemos que la base teórica de la ley de Faraday es bastante compleja. Es bastante fácil conocer la comprensión conceptual de la conexión que existe con la fuerza magnética en una partícula cargada. Por ejemplo, la carga de un cable en movimiento. Intentaremos explicar la relación entre la inducción eléctrica y la fuerza magnética. Consideramos un electrón que puede moverse libremente en un alambre. A continuación, colocamos el cable en un campo magnético vertical y lo movemos en la dirección perpendicular al campo. Es importante que el movimiento se realice a una velocidad constante.
Ambos extremos del cable están conectados en espiral. Gracias a la conexión y de esta forma garantizamos que todo el trabajo para generar la corriente eléctrica en el hilo se disipa como calor en la resistencia del hilo. Suponga que una persona tira del cable a través del campo magnético a una velocidad constante. Tiramos del cable Tenemos que usar la fuerza para que el campo magnético constante no pueda funcionar por sí solo.. Sin embargo, puede cambiar la dirección de la fuerza. Parte de la fuerza que aplicamos se desvía, lo que provoca una fuerza electromotriz en el electrón que se mueve a través del cable. Es esta desviación la que crea una corriente eléctrica.
Espero que con esta información pueda aprender más sobre la ley de Faraday y sus propiedades.
