Ley de Faraday – Concepto, Historia, Fórmula y Ejemplos

Te explicamos qué es la ley de Faraday, la inducción electromagnética, su historia, fórmula y ejemplos. También la ley de Lenz.

ley de Faraday
La ley de Faraday estudia la fuerza electromagnética en un circuito cerrado.

¿Qué es la Ley de Faraday?

La ley de inducción electromagnética de Faraday, conocida simplemente como ley de Faraday, fue formulada por el científico británico Michael Faraday en 1831. Esta ley cuantifica la relación entre un campo magnético variable en el tiempo y el campo eléctrico creado por esos cambios.

El enunciado de dicha ley dice:

«El voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la tasa de cambio con el tiempo del flujo magnético que fluye a través de cualquier superficie con el circuito mismo como borde».

Para comprender completamente esto, es necesario repetir el experimento de Faraday: una batería alimentaba una pequeña bobina y creaba un campo magnético a través de las vueltas de la bobina (alambres de metal enrollados alrededor de su propio eje). A medida que esta bobina entraba y salía de una bobina más grande, su campo magnético (que variaba con el tiempo con el movimiento) creaba un voltaje en la bobina grande que podía medirse con un galvanómetro.

De este experimento y de la formulación de la ley de Faraday se pueden extraer numerosas conclusiones sobre la generación de energía eléctrica, que fueron cruciales para la ley de Lenz y el uso moderno de la electricidad.

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Historia de la ley de Faraday

Historia de la ley de Faraday
Michael Faraday estudió electromagnetismo y electroquímica.

Michael Faraday (1791-1867) fue el creador de ideas clave relacionadas con la electricidad y el magnetismo.

Faraday se emocionó mucho cuando el físico danés Oersted demostró empíricamente la conexión entre la electricidad y el magnetismo en 1820, Tenga en cuenta que un cable vivo podría mover la aguja de una brújula magnetizada.

Faraday diseñó varios experimentos. Por ejemplo, enrolló dos bobinas de alambre alrededor de un anillo de hierro y descubrió que cuando pasaba una corriente a través de una de las bobinas con la ayuda de un interruptor, se inducía una corriente en la otra. Faraday atribuyó la aparición de corriente a cambios en el flujo magnético a lo largo del tiempo.

Después, Faraday fue el primero en demostrar la relación entre los campos magnéticos y los campos eléctricos., como puede verse en los dos experimentos descritos. De hecho, la ecuación de la ley de Faraday pasó a formar parte de los enunciados de las leyes de Maxwell.

Fórmula de la ley de Faraday

La ley de Faraday generalmente se expresa mediante la siguiente fórmula:

FEM (Ɛ) = dϕ/dt

De donde FEM o Ɛ representan la fuerza electromotriz inducida (voltaje), y dϕ/dt es la tasa de cambio del flujo magnético con el tiempo ϕ.

Ejemplos de aplicación de la ley de Faraday

Ley de Faraday-Lenz Ejemplos de hornos eléctricos
Los objetos cotidianos como los hornos eléctricos son posibles gracias a la ley de Faraday.

Casi toda la ingeniería eléctrica se basa en la ley de Faraday.particularmente en relación con generadores, transformadores y motores eléctricos.

por ejemplo el motor de corriente continua Se basaba en el uso de un disco de cobre que giraba entre los extremos de un imán, creando una corriente continua.

De este principio aparentemente simple se sigue la invención de cosas tan complejas como un transformador, un alternador, un freno magnético o una estufa eléctrica.

ley de Lenz

Esta ley resulta de la aplicación del principio de conservación de la energía a la inducción electromagnética, lo que permite concluir que la FEM (ley de Faraday) generada por un flujo magnético cambiante produce una corriente con una Dirección que se opone a la variación de flujo que la crea.

Expresado matemáticamente, esto significa que se le suma un signo negativo a la ley de Faraday, que queda formulada de la siguiente manera:

FEM (Ɛ) = -(dϕ/dt)

Esta ley Es importante determinar y controlar la dirección en la que se mueve el flujo eléctrico de un circuito.. Su nombre se debe a que el científico alemán Heinrich Lenz lo formuló en 1834.

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