Inducción Magnética o Electromagnética y la Ley de Faraday

Inducción Magnética o Electromagnética y la Ley de Faraday

La Inducción Electromagnética o Inducción es un proceso en el cual un conductor se coloca en una posición particular y el campo magnético sigue variando o donde el campo magnético es estacionario y el conductor se está moviendo. Esto produce un Voltaje o EMF (Fuerza Electromotriz) a través del conductor eléctrico. Michael Faraday descubrió la Ley de Inducción en 1830. Estudiemos ahora la Inducción Electromagnética en detalle.

Inducción Magnética

Supongamos que mientras compras no tienes dinero y tus padres usan tarjetas. El comerciante siempre escanea o desliza la tarjeta. El comerciante no toma una foto de la tarjeta ni la toca. ¿Por qué lo desliza / escanea? ¿Y cómo esto desliza el dinero de la tarjeta? Esto sucede debido a la ‘ Inducción Electromagnética ‘.

¿Los objetos en movimiento pueden producir corrientes eléctricas ? ¿Cómo determinar una relación entre electricidad y magnetismo? ¿Te imaginas el escenario si no hubiera computadoras, ni teléfonos, ni luces eléctricas? Los experimentos de Faraday han llevado a la generación de generadores y transformadores.

La inducción de una fuerza electromotriz por el movimiento de un conductor a través de un campo magnético o por un cambio en el flujo magnético en un campo magnético se llama “Inducción Electromagnética”.

Esto sucede cuando un conductor se establece en un campo magnético en movimiento (cuando se utiliza una fuente de alimentación de CA) o cuando un conductor siempre se está moviendo en un campo magnético estacionario.

Esta ley de inducción electromagnética fue encontrada por Michael Faraday. Organizó un cable guía de acuerdo con la configuración dada debajo, conectado a un dispositivo para medir el voltaje en el circuito. Entonces, cuando una barra magnética pasa a través de la serpiente, el voltaje se mide en el circuito. La importancia de esto es una manera de producir energía eléctrica en un circuito utilizando campos magnéticos y no solo baterías. Las máquinas como generadores, transformadores y motores también funcionan bajo el principio de inducción magnética.

Ley de faraday de la inducción electromagnética.

Primera ley: cada vez que se coloca un conductor en un campo magnético variable, EMF induce y esta fem se llama una fem inducida y si el conductor es un circuito cerrado que la corriente inducida fluye a través de él.
Segunda ley: la magnitud de la FEM inducida es igual a la velocidad de cambio de los enlaces de flujo.
Basados ​​en sus experimentos, ahora tenemos la ley de inducción electromagnética de Faraday según la cual la cantidad de voltaje inducido en una bobina es proporcional al número de vueltas y al cambio del campo magnético de la bobina.

Así que ahora, el voltaje inducido es el siguiente:

e = N × d Φ d t

dónde,

e es el voltaje inducido
N es el número de vueltas en la bobina
es el flujo magnético
t es el tiempo

Ley de inducción electromagnética de Lenz.

La ley de la inducción electromagnética de Lenz establece que, cuando una fem se induce de acuerdo con la ley de Faraday, la polaridad (dirección) de esa fem inducida es tal que se opone a la causa de su producción.

Según la ley de Lenz.

E = -N (dΦ / dt) (voltios)

Corrientes de Foucault

Por la ley de la inducción electromagnética de Lenz, la corriente se arremolina de tal manera que se crea un campo magnético que se opone al cambio. Debido a la tendencia de las corrientes de Foucault a oponerse, las corrientes de Foucault causan una pérdida de energía. Las corrientes de Foucault transforman formas de energía más útiles, como la energía cinética, en calor, lo que generalmente no es útil. En muchas aplicaciones, la pérdida de energía útil no es particularmente deseable, pero hay algunas aplicaciones prácticas. Me gusta:

En los frenos de algunos trenes. Durante el frenado, los frenos exponen las ruedas de metal a un campo magnético que genera corrientes de Foucault en las ruedas. La interacción magnética entre el campo aplicado y las corrientes de Foucault frena las ruedas. Cuanto más rápido giran las ruedas, más fuerte es el efecto, lo que significa que a medida que el tren disminuye la velocidad, la fuerza de frenado se reduce, lo que produce un movimiento de parada suave.

Hay pocos galvanómetros que tienen un núcleo fijo que son de material metálico no magnético. Cuando la bobina oscila, las corrientes de Foucault que se generan en el núcleo se oponen al movimiento y hacen que la bobina descanse.
El horno de inducción se puede usar para preparar aleaciones, fundiendo los metales. Las corrientes de Foucault generadas en los metales producen una temperatura suficientemente alta para fundirla.

Aplicaciones de la inducción Magnética.

Inducción electromagnética en generador de ca

Una de las aplicaciones importantes de la inducción magnética es la generación de corriente alterna.

El generador de CA con una capacidad de salida de 100 MV es una máquina más evolucionada. A medida que la bobina gira en un campo magnético B, el área efectiva del bucle es A cos where, donde θ es el ángulo entre A y B. Este es un método para producir un cambio de flujo es el principio de funcionamiento de un generador de CA simple. El eje de rotación de la bobina es perpendicular a la dirección del campo magnético. La rotación de la bobina hace que el flujo magnético a través de ella cambie, por lo que una fem sigue induciendo en la bobina.

Transformadores electricos

Otra aplicación importante de la inducción electromagnética es un transformador eléctrico. Un transformador es un dispositivo que tiene la capacidad de cambiar la potencia eléctrica de CA de un nivel de voltaje a otro nivel mediante la acción de un campo magnético. Un transformador reductor es aquel en el que el voltaje es más alto en el voltaje primario que en el secundario. Mientras que aquel en el que la tensión secundaria tiene más vueltas es un transformador elevador . Las compañías eléctricas utilizan un transformador de paso para aumentar el voltaje a 100 kV, lo que reduce la corriente y minimiza la pérdida de energía en las líneas de transmisión. En el otro extremo, los circuitos domésticos utilizan transformadores reductores para disminuir el voltaje a 120 o 240 V en ellos.

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