LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Badillo Martínez Esteban Antonio
Grupo Teoría: 11
Grupo Lab: 16
LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
SEM 2001-2
CUESTIONARIO PREVIO # 13
1. ¿Cuál es el enunciado de la ley de Faraday, cuál es su ecuación y qué representa
cada término?
La fem inducida en circuito es directamente proporcional a la rapidez de cambio del flujo magnético a
través del circuito. Este enunciado, conocido como Ley de inducción de Faraday, puede escribirse como:
Ε = - dΦm
dt
donde Φmes el flujo magnético que abarca el circuito, el cual puede ser expresado como:
Φm = ∫B•dA
Si el circuito consta de una bobina de N espiras, todas de la misma aréa, y si el flujo pasa a través de
todas las espiras, la fem inducida está dada por:
Ε = - N dΦm
dt
2. Investigue la ley de Lenz y diga que relación tiene con la ley de Faraday.
Ley de Lenz: la dirección de la fem inducida y la corriente inducida pueden ser determinadas de la Ley de
Lenz, la cual puede ser establecida como:
“La polaridad de la fem inducida es tal que está tiende a producir una corriente qe crea un flujo magnético que
se opone al cambio en el flujo magnético a traves del circuito de la ecuación” :
Ε = - dΦm
dt
El signo negativo es una consecuencia de la Ley de Lenz donde la corriente inducida debe ser en la
dirección tal que el flujo que produzca se oponga al cambio en el flujo magnético externo.
3. ¿Qué partes componen un transformador y para qué sirve?
Se muestran dos bobinas devanadas alrededor de un núcleo de hierro. El devanado primario, de N p vueltas,
esta conectado a un generador de corriente alterna cuya fem esta dada por ε = εmsen wt. El devanado
secundario, de Ns vueltas, es un circuito abierto en tanto este abierto al interruptor S, lo cual supone por el
momento . Entonces, no existe corriente en el devanado secundario. Suponemos además que podemos
despreciar a todos los elementos de disipación, como las resistencias de los devanados del primario y del
secundario. En realidad, los transformadores de alta capacidad bien diseñados, pueden tener perdidas de
energía tan bajas como el 1% de modo que la hipótesis de un transformador ideal no es irrazonable.
4. Investigue que es el flujo magnético y que unidades tiene en el Sistema
Internacional.
La unidad del flujo magnético en el SI es el Tesla*metro 2, el cual era la unidad usada para los campos
magnéticos antes de que el tesla fuese adoptado como la unidad del SI
Φb = B•A
Φb = T• m2 = Weber
5. ¿Puede inducirse una fuerza electromotriz con un flujo magnético no variable?
El flujo magnético puede variar no sólo porque el campo magnético cambie con respecto al tiempo, sino
también porque el área de la espira a través de la cual se calcula el flujo, puede cambiar con respecto al
tiempo.
6. Mencione otras 3 aplicaciones, aparte del transformador, de las leyes de Faraday y
Lenz.
Generadores, motores, motores eléctricos.
7. Investigue el funcionamiento de la bobina de Tesla
Badillo Martínez Esteban Antonio
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La bateria manda una corriente por la bobina del lado izquierdo de un anillo de hierro; esa bobina hace las
veces de solenoide. El galvanómetro indica la corriente en la bobina del lado derecho del anillo. El único
elemento desconocido es el anillo de acero. Llena dos funciones; conduce el campo magnético originado en la
bobina izquierda del toro, y por consiguiente, lo hace pasar por la bobina derecha.
8. ¿Afecta la frecuencia de variación de flujo magnético al voltaje inducido?
La ecuación, la cual definió la diferencia de potencial entre dos puntos a y b es:
Vb – Va = - Wab
qo
= - ∫ E•ds
Si el potencial ha de tener algún significado útil, esta integral debe tener el mismo valor para todas las
trayectorias que unan a a con b. Un caso especial interesante surge cuando a y b son el mismo punto. La
trayectoria que los une es ahora un anillo cerrado; va debe ser idéntico a V b y la ecuación se reduce a:
 E.ds = 0. Sin embargo, cuando está presente un flujo magnético cambiante, E.ds no es cero sino que es, de
acuerdo con la ley de Faraday , dΦb/dt. Los campos eléctricos asociados son cargas estacionarias son
conservativos, pero aquellos asociados con campos magnéticos cambiantes son no conservativos,los campos
eléctricos (no conservativos) producidos por la inducción no pueden describirse mediante un potencial eléctrico.
Bibliografía:
Jaramillo Morales, G. Alejandro; Electricidad y Magnetismo. Ed. Trillas, México 1990.
Halliday, Resnick y Krane; Física, vol 2. Ed. CECSA.