LEY DE FARADAY

 MICHAEL FARADAY

Físico y químico inglés (1791-1867) Faraday ha sido considerado a menudo el científico experimental más grande del siglo XIX. Sus innumerables contribuciones al estudio de la electricidad incluyen la invención del motor eléctrico, del generador eléctrico y del transformador, así como el descubrimiento de la inducción electromagnética y de las leyes de la electrólisis. Influido poderosamente por la religión, se negó a trabajar para las fuerzas armadas británicas en el desarrollo de gases venenosos.

Leyes de inducción de Faraday

Considere una espira de alambre conectada a un amperímetro sensible.

a) Cuando se mueve un imán hacia una espira de alambre conectada a un amperímetro sensible, su lectura cambia desde cero, lo que indica que se ha inducido una corriente en la espira

b) Cuando se deja el imán en reposo y se le mantiene fijo en relación con la espira observa una lectura de cero, no existe corriente inducida en la espira, aun cuando el imán esté físicamente en el interior de la espira. 

c) Cuando el imán es alejado de la espira, la lectura en el amperímetro cambia en la dirección opuesta, lo que indica que la corriente inducida tiene dirección contraria a la que se muestra en el inciso a). Cuando se cambia la dirección del movimiento del imán, se cambia también la dirección de la corriente inducida por dicho movimiento

A partir de estas observaciones, se concluye que la espira detecta que el imán se está moviendo respecto a la espira, y esta detección se correlaciona con un cambio en el campo magnético. Debido a eso, parece existir una correspondencia entre la corriente y un campo magnético cambiante. 

Estos resultados son realmente notables porque se establece una corriente a pesar de que no existe una batería presente en el circuito. A esta corriente se le conoce como corriente inducida, y se dice que es producida por una fem inducida. 

Ahora se describe un experimento conducido por Faraday. Una bobina primaria se enrolla alrededor de un anillo de hierro, y se conecta a un interruptor y a una batería. Una corriente en la bobina produce un campo magnético al cerrarse el interruptor. Una bobina secundaria también está enrollada alrededor del anillo y se encuentra conectada a un amperímetro sensible. En el circuito secundario no hay batería alguna, y la bobina secundaria no está conectada eléctricamente con la bobina primaria. Cualquier corriente que se detecte en el circuito secundario deberá haber sido inducida por algún agente externo. 

Cuando se cierra el interruptor en el circuito primario, la lectura del amperímetro conectado en el circuito secundario cambia momentáneamente. La fem inducida en el circuito secundario es causada por el campo magnético cambiante a través de la bobina secundaria.

Como resultado de estas observaciones, Faraday concluyó que es posible inducir una corriente eléctrica en una espira mediante un campo magnético cambiante. La corriente inducida existe sólo mientras el campo magnético que pasa a través de la espira cambia. En cuanto el campo magnético alcanza un valor estable, la corriente en la espira secundaria desaparece. En efecto, la espira se comporta como si se hubiera conectado una fuente de fem durante un lapso breve. Es habitual decir que una fem inducida se produce en la espira debido al campo magnético cambiante. 

Los esos experimentos mostrados hay tienen algo en común: en ambos casos se induce una fem en una espira cuando el flujo magnético a través de la espira cambia con el tiempo. En general, la fem es directamente proporcional a la rapidez de cambio con el tiempo del flujo magnético a través de la espira. Este enunciado, puede ser escrito matemáticamente como ley de inducción de Faraday.

Ley de Faraday