La ley de Faraday se aplica en el generador eléctrico conocido como dinamo.
La ley de Faraday es un principio que se desarrolló a partir de los experimentos realizados por el físico y químico inglés Michael Faraday. Esta norma cuantifica el vínculo que se establece entre un campo magnético que se modifica con el paso del tiempo y el campo eléctrico que surge a partir de dichas modificaciones.
Lo que establece la ley de Faraday es que la fuerza electromotriz que se induce en un circuito cerrado resulta proporcional de manera directa a la rapidez con la cual cambia el flujo magnético que recorre una cierta superficie que tiene al propio circuito como borde.
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ResumenOrigen de la ley de Faraday
La ley de Faraday tiene su origen en los trabajos experimentales llevados a cabo por este científico británico en el siglo XIX. Se le atribuye a Faraday haber sido quien, en 1831, logró describir por primera vez cómo funciona la inducción electromagnética.
En su labor experimental, Faraday tomó un anillo de hierro y en los lados opuestos envolvió un par de cables. Lo que este investigador creía era que, si la corriente eléctrica empezaba a avanzar por un cable, una cierta onda se desplazaría por el anillo y provocaría un efecto eléctrico en la otra zona.
Apelando a un galvanómetro, Faraday detectó que, al conectar o desconectar una batería de la primera bobina, aparecía un flujo transitorio de corriente en la segunda bobina. Así llegó a la conclusión de que la corriente era inducida por la modificación en el flujo magnético cada vez que se conectaba o se desconectaba la batería.
Con sus descubrimientos, Faraday demostró que un campo magnético variable produce un campo eléctrico. El escocés James Clerk Maxwell fue quien se encargó de modelar la sistematización de la relación descrita por Faraday, dando lugar al nacimiento de la ley de Faraday que terminó incorporándose a las llamadas ecuaciones de Maxwell.
La ley de Faraday es muy importante en la electrónica.
Principales conceptos
Para comprender la ley de Faraday, es necesario tener en claro diversos conceptos. Por un lado, debe considerarse que la electricidad es una fuerza que surge por la existencia de los protones y los electrones y se revela por la repulsión y la atracción entre las partículas con carga eléctrica. Una corriente eléctrica, de este modo, se genera cuando las cargas eléctricas fluyen por un conductor.
A la región del espacio donde se define la intensidad de una fuerza eléctrica se la conoce como campo eléctrico. Por otra parte, la región sobre la que incide un cuerpo magnético recibe el nombre de campo magnético.
En este punto hay que subrayar que el magnetismo es la propiedad de las corrientes eléctricas y de los imanes de efectuar una acción a distancia. Entre ellas, la creación de una corriente eléctrica inducida. Partiendo de un campo magnético, se puede calcular la cantidad de magnetismo y expresarlo como una medida de flujo magnético.
La interacción entre un campo eléctrico y un campo magnético es estudiada por el electromagnetismo. En este marco, se habla de fuerza electromotriz (FEM), tensión inducida o voltaje inducido para aludir a la acción eléctrica que provoca una fuente no eléctrica.
Las antenas que transmiten o reciben ondas de radio funcionan según la ley de Faraday.
La inducción electromagnética y la ley de Faraday
El fenómeno de inducción electromagnética refiere a la generación de una fuerza electromotriz en un elemento que se encuentra expuesto a un campo magnético variable. Dicha inducción aparece si la energía del campo electromagnético se transfiere a un cuerpo que está en el interior de su radio: si se trata de un conductor que integra un circuito cerrado, nace una corriente inducida.
Como ya indicamos, Faraday observó este fenómeno en 1831 y señaló que la magnitud de la FEM es proporcional al cambio que se registra en el flujo magnético. Es interesante señalar que a la ley de Faraday también se la menciona como ley de inducción electromagnética.
Tres años después, el alemán Heinrich Lenz comprobó que la corriente generada por la FEM presenta una oposición a la modificación del flujo magnético; por eso, la corriente evidencia una tendencia a conservar el flujo. Dicho de otro modo, la ley de Lenz indica que el campo magnético de la FEM se opone a los cambios de la corriente inicial que lo generó.
Su aplicación
La ley de Faraday se aplica en múltiples usos. Un motor de corriente continua (CC), por ejemplo, posibilita la conversión de energía eléctrica en energía mecánica, generando un movimiento rotatorio por la intervención de un campo magnético.
En un motor eléctrico de esta clase, hay un estator que dispone de los polos (que pueden ser imanes permanentes o hilos de cobre sobre un núcleo ferroso) y de un rotor que se alimenta con corriente continua.
Una cocina eléctrica, en tanto, también funciona siguiendo los principios de la ley de Faraday. En este caso, el aparato se encarga de convertir la electricidad en el calor que permite la cocción de los alimentos.
La ley de Faraday también es el sustento de un transformador que disminuye o aumenta la tensión en un circuito de corriente alterna (CA), pero sin que haya cambios en la potencia eléctrica.
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