¿Cuál es el método para determinar la fuerza electromotriz inducida en un circuito con flujo magnético variable?
El método para determinar la fuerza electromotriz inducida causada por un cambio en el flujo magnético en un circuito generalmente sigue la ley de inducción electromagnética de Faraday. La ley de inducción electromagnética de Faraday describe la fuerza electromotriz (FEM) inducida debido a los cambios en el flujo magnético, como se indica a continuación:
Los significados de los símbolos son los siguientes:
E representa la fuerza electromotriz inducida (voltios, V).
N es el número de vueltas del bobinado.
ΔΦB es el cambio en el flujo magnético a través del bobinado (unidad: weber, Wb).
Δt es el tiempo (en segundos, s) necesario para que cambie el flujo magnético.
Pasos de aplicación de la ley de inducción electromagnética de Faraday
Determinar el flujo magnético: Primero, es necesario determinar el flujo magnético a través del bobinado. El flujo magnético ΦB se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Aquí, B es la intensidad de inducción magnética (unidad: tesla, T), A es el área efectiva perpendicular a la dirección del campo magnético (unidad: metros cuadrados, m²), y θ es el ángulo entre la dirección del campo magnético y la dirección normal del plano del bobinado.
Calcular el cambio en el flujo magnético: Si el flujo magnético cambia con el tiempo, es necesario calcular el cambio en el flujo magnético durante un período de tiempo ΔΦB= ΦB, final−ΦB, inicial
Determinar el intervalo de tiempo: Determinar el intervalo de tiempo Δt necesario para cambiar el flujo magnético.
Aplicar la ley de Faraday: Finalmente, se divide el cambio en el flujo magnético por el intervalo de tiempo y se multiplica por el número de vueltas del bobinado N, obteniendo así la fuerza electromotriz inducida.
Juicio de dirección: Según la ley de Lenz, la dirección de la fuerza electromotriz inducida siempre causa que la corriente generada por ella produzca un campo magnético que impedirá el cambio del campo magnético original. Es decir, la dirección de la fuerza electromotriz inducida siempre intenta contrarrestar el cambio en el flujo magnético que la causa.
