Tensión inducida
Ley de Faraday y
Ley de Lenz
Ley de Faraday
dice que una tensión se desarrollará
a través de un conductor cuando éste esté en un campo
magnético cambiante.
La
Ley de Lenz dice que la polaridad de la tensión inducida creada,
es tal, que la corriente eléctrica
resultante produce un campo magnético que se opone al campo magnético
que lo creó.
Ver
la siguiente fórmula:
Si el
inductor tiene N vueltas la fórmula sería:
 Donde:
E = la tensión inducida
B = campo magnético
ø
= flujo magnético (ø = BA)
A = sección transversal de ø
N = número de vueltas
De
las fórmulas anteriores se deduce que la tensión inducida (E) será mayor cuando
la variación de la corriente sea más rápida
Se
puede comprender mejor la relación entre el campo magnético B y
el flujo ø , analizando la relación que hay entre la fuerza
y la presión.
- La presión es la cantidad de fuerza por unidad de superficie
- B (campo magnético) es la cantidad de ø (flujo magnético)
que pasa por unidad de superficie.
Un
caso particular se da cuando el flujo magnético es generado por una corriente
sinusoidal
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Nota: la representación de una señal senoidal
cualquiera tiene la siguiente forma:
A = A0 sen(2pft) = A0
sen(wt)
Donde:
- A0 = valor pico (máximo) de la señal
- f = la frecuencia de la señal
- t = el tiempo
- p = Pi = 3.14159...
- w = 2pf = frecuencia angular
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El
flujo magnético generado por una corriente sinusoidal tiene la forma:
ø = øo sen(2pft).
Como
E = -N dø/dt (tensión inducida es derivada del flujo magnético), el
resultado es:
E = -Nøo(2pf)
cos(2pft)(derivada ya aplicada)
Recordar cómo se representa una señal senoidal (recuadro arriba), entonces
con Em = -Nøo(2pf)
E= -Em cos(2pft)
Como
el flujo magnético: ø = BA, entonces: Em = BmNA2pf.
De
esta última ecuación se obtiene que el campo magnético es: B = Em / NA2pf
Con
esta ecuación se puede obtener el campo magnético y el flujo magnético
(ø = BA ) si se logra medir la tensión inducida.
Autoinductancia
El
análisis realizado anteriormente no toma en cuanta la fuente de
campo magnético que causa la tensión inducida.
Si
una bobina / inductor es atravesado
por una corriente, este producirá un campo magnético a su alrededor.
Si
esta corriente se suspende abruptamente (con un interruptor), el
campo magnético desaparece. A los inductores no les agrada los cambios
bruscos de corriente, intentará mantenerla e inducirá una tensión
entre sus terminales de polaridad opuesta a la que tenía antes del
corte de corriente.
Esta
tensión será mas grande cuanto mas rápido sea el corte de corriente.
Enlaces relacionados
-
Bobina y las corrientes
- Fuerza magnética inducida en un
cable conductor
- Campo magnético creado por una corriente
en un cable conductor
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