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Tensión inducida. Ley de
Faraday y Ley de Lenz. Autoinductancia
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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