Ley de FaradayLa ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:2

(*)∮CE⃗ ⋅dl→=− ddt∫SB⃗ ⋅dA→Donde E⃗  es el campo eléctrico, dl ⃗  es el elemento infinitesimal del contorno C, B⃗  es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de dA→ están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

Formas alternativas[editar]

Nótese que la fórmula (*) permite intercambiar el orden de la integral de superficie y la

derivada temporal siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.

Por medio del teorema de Stokes puede obtenerse una forma diferencial de esta ley:∇×E⃗ =−∂B⃗ ∂t

Ésta es una de las ecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones

fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes

delelectromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando así al

electromagnetismo.

En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la fórmula anterior se transforma en:

Vε=−NdΦdt

Donde Vε es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo

magnético Φ. El sentido del voltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a

la ley de Lenz.

Significado físico[editar]

La ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan

a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia

delprincipio de conservación de la energía.

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo

campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la

corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por un

campo magnético generado en una tensión disponible con una circunstancia totalmente

proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el campo eléctrico.

Cuando un voltaje es generado por una batería, o por la fuerza magnética de acuerdo con

la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente «fuerza electromotriz»

o fem. La fem representa energía por unidad de carga (voltaje), generada por un

mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje

que ocurren en un circuito, como resultado de una disipación de energía, como por

ejemplo en una resistencia.

Regla de la mano izquierda

Regla de la mano izquierda.

* Dedo índice:por que puga lo indica , indica las líneas de flujo;

* Dedo pulgar:indica el movimiento del conductor;

* Dedo corazón:indica se entra y sale la corriente.

Regla de la mano izquierda (forma alternativa).

La regla de la mano izquierda, o regla de Fleming es una ley mnemotécnica utilizada en electromagnetismo que determina elmovimiento de un conductor que está inmerso en un campo magnético o el sentido en el que se genera la fuerza dentro de él

Funcionamiento[editar]

En un conductor que está dentro de un campo magnético perpendicular a él y por el cual

se hace circular una corriente, se crea una fuerza cuyo sentido dependerá de cómo

interactúen ambas magnitudes (corriente y campo). Esta fuerza que aparece como

resultado se denomina fuerza de Lorentz. Para obtener el sentido de la fuerza, se toma el

dedo índice de la mano (izquierda) apuntando a la dirección del campo magnético que

interactúa con el conductor y con el dedo corazón se apunta en dirección a lacorriente que

circula por el conductor, formando un ángulo de 90 grados. De esta manera, el dedo pulgar

determina el sentido de la fuerza que experimentará ese conductor.

Partículas cargadas eléctricamente[editar]

También es útil para averiguar el sentido de la fuerza que el campo magnético ejerce

sobre una partícula con carga eléctrica positiva que circula por el seno de dicho campo

magnético, simplemente cambiando la dirección de corriente por la dirección de

movimiento de la partícula, como indica la ilustración. Si se requiere saber la dirección de

la fuerza de una partícula con carga negativa, debemos tomar como sentido de la fuerza el

opuesto al que indica el dedo pulgar de la mano izquierda.

Ley de LenzLa ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético.

Formulación[editar]

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

Φ=B⋅S=BScosα,donde:

Φ = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).

B = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).

S = Superficie definida por el conductor.

α = Ángulo que forman el vector S perpendicular a la superficie definida por el

conductor y la dirección del campo.

Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

Φ=∫SBcosαdS

A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:

dΦ=dB⋅S⋅cos(α).En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor:

E =−ndΦdt

Donde ℰ es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo magnético Φ. La dirección voltaje inducido(el signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo magnético.