Ley de Faraday y Ley de Lenz
La Ley de Faraday dice que una tensión se desarrollará a través de un conductor cuando este 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.
Nota: la representación de una señal senoidal cualquiera tiene la siguiente forma:
A = A0 sen(2pft) = A0 sen(wt) , donde:
- A0 = valor pico (máx) de la señal
- f = la frecuencia de la señal
- t = el tiempo
- p = Pi = 3.14159…
- w = 2pf = frecuencia angular
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 = -N øo(2pf) cos(2pft)(derivada ya aplicada)
Recordar cómo se representa una señal senoidal (recuadro arriba), entonces con
Em = – N øo(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 agradan 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 más grande cuanto más rápido sea el corte de corriente.
Tut_tension-inducida-ley-faraday-lenz-autoinductancia
