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Los experimentos realizados simultánea pero independientemente por el inglés Michael Faraday y el norteamericano Joseph Henry condujeron al descubrimiento de la inducción electromagnética, en la que se basa el funcionamiento del generador y motor eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos (ver cuadernillo sobre “corrientes inducidas”). La ley de Faraday y Henry dice que si el flujo magnético a través de la superficie delimitada por un conductor eléctrico varía con el tiempo, se puede observar la aparición de una corriente en él (mientras el flujo está variando). La fem (fuerza electromotriz) inducida depende de la variación del flujo del campo magnético con el tiempo, según la expresión:

El significado del signo menos, es decir, el sentido de la corriente inducida, lo explica la ley de Lenz. Según esta ley, la dirección y sentido de la corriente inducida tiende a oponerse a la causa o variación que lo produce.

Heinrich Lenz (1804-1865) Físico ruso, estudió teología, ciencias naturales y física, fue profesor de física y luego rector de la Universidad de San Petersburgo. Además de sus investigaciones sobre los fenómenos de inducción electromagnética, también estudió la dependencia con la temperatura de la resistencia eléctrica al paso de la corriente.

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El Anillo Saltador

TA I S I V A S DE L

ANTE

Imagina un conductor metálico en forma de espira y un imán moviéndose a su través, ¿qué ocurre?

¿Existirán diferencias si el imán se aleja o se acerca a la espira? ¿Por qué?

Enuncia el principio de conservación de la energía.

La ley de Lenz está de acuerdo con dicho principio. ¿Cómo lo explicarías?

Busca información sobre las corrientes de Foucault (también llamadas turbillonarias o parásitas).

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TA I S I V A EL T N A R DU Observa el módulo y dibuja cada una de las piezas que ves en él.

Infórmate de qué material está hecho el anillo.

Pulsa el botón, ¿Qué ocurre?

Jean Lèon Foucault (1819-1868) Físico francés conocido por sus mediciones de la velocidad de la luz, su famoso “péndulo” y el descubrimiento de corrientes inducidas “parasitarias”.

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Foto tomada de: http://homepage.mac.com/jhfriedl/

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TA I S I V A EL D S É U DESP Repasa las notas y dibujos que tomaste durante la visita. ¿Cómo explicarías el salto del anillo?

¿Cómo podrías aumentar el salto del anillo?

Si el anillo fuese de otro metal, ¿funcionaría del mismo modo?

Realiza la siguiente experiencia: hazte con una placa de cobre, inclínala y deja deslizar un potente imán (por ejemplo de neodimio). Observarás que a pesar de que entre el imán y este metal no existe atracción magnética, la caída del imán es retardada, ¿por qué ocurre esto?

Diseña otro experimento que muestre el mismo efecto.

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Las corrientes de Foucault son corrientes inducidas, ¿cómo se forman?

El funcionamiento del freno magnético de los camiones está basado en estas corrientes, ¿en qué consiste?

¿Qué otras aplicaciones conoces de las corrientes de Foucault?

En un campo magnético se encuentra una espira abcd cuyo lado bc es móvil La espira está conectada a un galvanómetro. Al mover el lado bc a la derecha o izquierda, ¿qué ocurrirá? Explícalo

¿Qué ocurriría si la superficie de la espira fuese paralela al campo magnético?

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El Anillo Saltador

ES D A D I S CURIO

Normalmente las corrientes producidas por un flujo variable, no en un circuito definido sino en un trozo de metal, son circulantes y se denominan corrientes de Foucault. Según la ley de Lenz, las corrientes de Foucault se oponen a la variación de flujo que las produce y aunque las fuerzas electromotrices inducidas son pequeñas, estas corrientes pueden ser muy intensas ya que la resistencia del metal por el que circulan puede ser muy pequeña. La energía de las corrientes de Foucault actúa en ocasiones como freno de un movimiento o bien se transforma en calor por efecto Joule. Esto último supone una disipación de energía que en algunos casos hay que evitar, como en los transformadores. La pérdida de potencia puede disminuirse aumentando la resistencia de los posibles caminos que seguirían estas corrientes, y por tanto “rompiendo” los grandes circuitos por donde pueden circular. Esto puede conseguirse dividiendo el metal en láminas delgadas, bien en tiras pequeñas pegadas juntas (el pegamento aislante que separa las tiras hace que estas corrientes queden confinadas en ellas) o bien recortando el metal. Sin embargo, las corrientes de Foucault tienen algunas aplicaciones prácticas, como los hornos eléctricos de inducción. En éstos, el material que debe fundirse se coloca en un recipiente metálico que esta sometido a intensas y rápidas oscilaciones del campo magnético, produciéndose intensas corrientes de Foucault que, por efecto Joule, logran fundir el material. También estas corrientes se utilizan para amortiguar oscilaciones indeseadas. Las balanzas mecánicas al pesar una masa pequeña, oscilan muchas veces antes de alcanzar el equilibrio. Para evitar esto, se diseñan de modo que un pequeño trozo de metal se mueve entre los polos de un imán mientras la balanza oscila. Se producen corrientes de Foucault que amortiguan las oscilaciones, alcanzándose el equilibrio rápidamente.

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