Inducción magnética

qEF

Lo que está destacado en ambas ecuaciones, es una propiedad del punto en el que se encuentra q :Lo llamamos E = intensidad de campo

La ley de Coulombfuerza sobre una carga q, debida a una carga qi, estando en reposo relativo:

2i

i

r

qqKF

Si tengo muchas cargas:

qr

qKF

i i

i 2

q

qi

ri

pero…

…esto no es toda la verdad, si hay movimiento relativo entre las cargas.

En este caso aparece una fuerza nueva, la interacción magnética, que se suma a la anterior.

qBvEF

O sea que la interacción magnética es sólo una parte de la fuerza entre cargas en movimiento, un aspecto de la interacción eléctrica.

Por eso el nombre de ELECTROMAGNETISMO

(producto vectorial)

a B, propiedad del espacio, en el punto considerado, lo llamamos intensidad del campo magnético.

Igual que E, es un vector, pero obsérvese que no tiene la misma dirección que la fuerza que origina.

V

B

F= q ·V ·B ·sen

La fuerza magnética es perpendicular al plano que determinan B y V y es máxima cuando son perpendiculares entre sí:

Esta sencilla ecuación nos permite comprender la existencia de la inducción Electromagnética, ya que podemos predecir la aparición de una tensión en un conductor (que contiene cargas móviles) moviéndose en un campo B.

F uerza que actúa sobre los electrones libres

B

v

S.B

EL FLUJO MAGNÉTICO

Imaginemos un campo magnético B, uniforme, que atraviesa perpendicularmente una superficie S.

B

S

Se define la magnitud

(Es un producto escalar)

Podemos imaginar al flujo como todo el “magnetismo” que atraviesa la superficie y a la intensidad de campo B como la “densidad superficial” del magnetismo presente en un punto.

Y si el B no es uniforme deberemos pensar en términos diferenciales:

dSB

tV

LA LEY DE FARADAY

Partiendo de un balance de energía y mediante una sencilla manipulación algebraica puede llegarse a la expresión:

Diferencia de potencial eléctrico

Conocida como ley de Faraday

expresa una realidad física: Variaciones en la magnitud flujo magnético, son causa necesaria y suficiente para la inducción de un campo eléctrico. La variación en el flujo puede deberse a cualquier causa (no sólo movimiento) y tampoco es necesaria la presencia de un conductor.

Maxwell mostró que esto es un caso especial de un fenómeno más general:

La variación de un campo eléctrico genera, a su vez, un campo magnético.

La luz visible comprende una muy pequeña

parte del espectro

Así se explica la existencia de las radiaciones electromagnéticas, una pequeña parte de las cuales constituyen la luz visible, otras partes son el vehículo que utilizamos para la transmisión de energía (como tal o como información) a través del espacio, otras las utilizamos para "ver" a través de sustancias opacas, etc.

c = 300.000 km/sdirección de propagación

Pero la inducción EM tiene otra consecuencia de gran importancia. En primer lugar, alrededor de una corriente eléctrica (ya que consiste en cargas en movimiento) debe existir siempre un campo magnético.

En los circuitos que aprendimos a resolver, NO TUVIMOS ESTO EN CUENTA PARA NADA. Sin embargo, al proceder así, estuvimos dejando de lado aspectos importantísimos de la utilización de los artefactos eléctricos, que en la mayor parte de los casos deberían llamarse electromagnéticos. Por ejemplo, artefactos tan comunes e imprescindibles como los motores eléctricos, los generadores y los transformadores.

CC

CA

V (voltios)

T (segundos)

220

311

Tensión eficaz de una CA: Es el valor de tensión de una CC que produce el mismo efecto energético.

Para una onda senoidal2

pef

VV

1/50