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Curso 2012-2013
Francisco Fernández
Fundamentos Físicos de las Comunicaciones
TEMA 9
INDUCCIÓN
“The greatest enemy of knowledge is not ignorance, it is the
illusion of knowledge.”
S. Hawking
2Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
1 Experimentos de Inducción
Descripción Galvanómetro
Valor del campo magnético constante Cero
Si reducimos la sección transversal de
la bobina
No cero
Si ampliamos la sección transversal
de la bobina
No cero
Se reduce la magnitud del campo
magnético
No cero
Se amplia la magnitud del campo
magnético
No cero
3Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
1 Experimentos de Inducción
4Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
1 Experimentos de Inducción
PREGUNTA¿QUE TIENEN EN COMÚN LOS HECHOS DESCRITOS EN LA ANTERIOR TRANSPARECIA?
5Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
2 Ley de Faraday
Ley de Faraday: La fem inducida en una espira cerrada es igual al negativo de la
tasa de cambio del flujo magnético a través de la espira con respecto al tiempo
𝜀 = −𝑑Φ𝐵
𝑑𝑡
6Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
1 Experimentos de Inducción
7Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
2 Ley de Faraday
𝜀 = −𝑁𝑑Φ𝐵
𝑑𝑡
Φ𝐵 = න ത𝐵 ∙ 𝑑 ҧ𝐴
Φ𝐵 = 𝐵 ∙ 𝐴 = 𝑇 ∙ 𝑚2 =𝑁 ∙ 𝑚
𝐴= 𝑊𝑒𝑏𝑒𝑟
8Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
2 Ley de Faraday
9Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Lenz
Ley de Lenz: La dirección de cualquier efecto de la inducción magnética es la que
se opone a la causa del efecto
10Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Lenz
11Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
PREGUNTASI LA CORRIENTE INDUCIDA SE OPONE A LA VARIACIÓN DE FLUJO… ¿COMO PUEDE
HABER VARIACION DE FLUJO?
3 Ley de Lenz
12Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Lenz
13Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
14Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
15Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
16Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
17Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
Aഥ𝑩
D
A
D
𝐵0
𝐵1 𝐵𝐼𝑁𝐷
A
B
D
C
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
ഥ𝑩
ഥ𝑩
A
D
A
D
𝐵0
𝐵1
𝐵𝐼𝑁𝐷
A
B
D
C
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
ഥ𝑩
POSICIÓN 1 POSICIÓN 2
18Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
19Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
ഥ𝑩
A
D
A
D
𝐵0
𝐵1 𝐵𝐼𝑁𝐷
A
B
D
C
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
ഥ𝑩
ഥ𝑩
A
D
A
D
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
𝐼𝐼𝑁𝐷
ഥ𝑩
A
B
D
C
𝐵0
𝐵1
𝐵𝐼𝑁𝐷
POSICIÓN 3 POSICIÓN 4
20Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
21Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
EJERCICIO 29.27
22Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
3 Ley de Faraday-Lenz
23Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
ത𝐸 = ҧ𝑣 × ത𝐵
𝐹𝐵 = 𝐹𝐸
𝑉𝑎 − 𝑉𝑏 = න ത𝐸 ∙ 𝑑 ҧ𝑙
𝑉𝑎 − 𝑉𝑏 = න ҧ𝑣 × ത𝐵 ∙ 𝑑 ҧ𝑙
24Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
25Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
𝜀 = ර ҧ𝑣 × ത𝐵 ∙ 𝑑 ҧ𝑙
26Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
27Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
28Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
29Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
EJERCICIO 29.53
30Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
4 Fuerza Electromotriz de Movimiento
31Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
5 Campos Eléctricos Inducidos
𝜀 = ර𝐸𝑛𝑒 ∙ 𝑑 ҧ𝑙
32Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
5 Campos Eléctricos Inducidos
33Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
5 Campos Eléctricos Inducidos
𝜀 = ර𝐸𝑛𝑒 ∙ 𝑑 ҧ𝑙 𝜀 = −𝑑Φ𝐵
𝑑𝑡
ර𝐸𝑛𝑒 ∙ 𝑑 ҧ𝑙 = −𝑑Φ𝐵
𝑑𝑡
34Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
5 Campos Eléctricos Inducidos
35Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
5 Campos Eléctricos Inducidos
EJERCICIO 29.36
36Escuela Técnica Superior de Ingeniería ICAI FISICAINDUCCIÓN
5 Campos Eléctricos Inducidos