Leyes de Inducción Electromagnética de Faraday: Primera y Segunda Ley

¿Qué es la Ley de Faraday

La ley de inducción electromagnética de Faraday (conocida como Ley de Faraday) es una ley fundamental de electromagnetismo que predice cómo un campo magnético interactuará con un circuito eléctrico para producir una fuerza electromotriz (FEM). Este fenómeno se conoce como inducción electromagnética.

La ley de Faraday establece que se inducirá una corriente en un conductor que esté expuesto a un campo magnético cambiante. La ley de Lenz de la inducción electromagnética establece que la dirección de esta corriente inducida será tal que el campo magnético creado por la corriente inducida se opondrá al campo magnético inicial cambiante que lo produjo. La dirección de este flujo de corriente puede determinarse utilizando la regla de la mano derecha de Fleming.

La ley de inducción de Faraday explica el principio de funcionamiento de los transformadores, motores, generadores y inductores. La ley lleva el nombre de Michael Faraday, quien realizó un experimento con un imán y una bobina. Durante el experimento de Faraday, descubrió cómo se induce la FEM en una bobina cuando el flujo que atraviesa la bobina cambia.

Experimento de Faraday

En este experimento, Faraday toma un imán y una bobina y conecta un galvanómetro a través de la bobina. Al inicio, el imán está en reposo, por lo que no hay desviación en el galvanómetro, es decir, la aguja del galvanómetro está en el centro o en la posición cero. Cuando el imán se mueve hacia la bobina, la aguja del galvanómetro se desvía en una dirección.

Cuando el imán se mantiene estacionario en esa posición, la aguja del galvanómetro vuelve a la posición cero. Ahora, cuando el imán se aleja de la bobina, hay alguna desviación en la aguja, pero en dirección opuesta, y nuevamente, cuando el imán se vuelve estacionario, en ese punto respecto a la bobina, la aguja del galvanómetro vuelve a la posición cero. De manera similar, si el imán se mantiene estacionario y la bobina se mueve lejos y hacia el imán, el galvanómetro muestra desviaciones de manera similar. También se observa que cuanto más rápido sea el cambio en el campo magnético, mayor será la FEM inducida o voltaje en la bobina.

Conclusión: A partir de este experimento, Faraday concluyó que siempre que haya movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético, el enlace de flujo con una bobina cambia y este cambio en el flujo induce un voltaje a través de la bobina.

Michael Faraday formuló dos leyes basadas en los experimentos anteriores. Estas leyes se llaman Leyes de inducción electromagnética de Faraday.

Primera Ley de Faraday

Cualquier cambio en el campo magnético de una bobina de alambre causará que se induzca una FEM en la bobina. Esta FEM inducida se llama FEM inducida y, si el circuito del conductor está cerrado, la corriente también circulará a través del circuito y esta corriente se llama corriente inducida.
Métodos para cambiar el campo magnético:

1. Moviendo un imán hacia o lejos de la bobina

2. Moviendo la bobina dentro o fuera del campo magnético

3. Cambiando el área de una bobina colocada en el campo magnético

4. Rotando la bobina en relación con el imán

Segunda Ley de Faraday

Establece que la magnitud de la FEM inducida en la bobina es igual a la tasa de cambio de flujo que se enlaza con la bobina. El enlace de flujo de la bobina es el producto del número de vueltas en la bobina y el flujo asociado con la bobina.

Fórmula de la Ley de Faraday

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