En 1831, Michael Faraday en Inglaterra y Joseph Henry en los Estados Unidos descubrieron, de forma independiente,
que un campo magnético variable induce una corriente en un conductor.
Los resultados de sus experimentos condujeron a una importante y básica ley del electromagnetismo, conocida
como ley de Faraday-Henry y cuyo enunciado es el siguiente: si el flujo magnético a través de un área rodeada
por un circuito varía, se induce en éste una fuerza electromotriz (f.e.m.i.) cuyo valor es igual a la variación del
flujo magnético por unidad de tiempo. Este resultado es independiente de la manera en que pueda cambiarse
el flujo magnético.
El signo negativo de la expresión anterior,
quiere decir que la polaridad de la f.e.m.i.
es tal que la corriente inducida crea un flujo
magnético que se opone a la variación de
flujo que la origina (ley de Lenz).
En 1820 la experiencia de Oersted demostró
que las corrientes eléctricas crean campos
magnéticos y en 1831 Faraday y Henry
demuestran el fenómeno contrario. Queda pues de manifiesto, que las acciones eléctricas y magnéticas no
pueden darse por separado sino que ambas interactúan conjuntamente: se ha descubierto el electromagnetismo.
ANTES DE LA VISITA
1
¿Producen las cargas eléctricas en reposo algún efecto magnético? ¿Y si se mueven? ¿Cómo lo podrías comprobar?
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¿En qué consiste una dinamo? ¿Para qué sirve?__________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ ¿Qué transformación de energía se produce en una dinamo? ¿Y en un motor eléctrico?_____________________ ___________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________
¿Qué diferencias y analogías encuentras entre un motor eléctrico y una dinamo?____________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________
¿Qué es un electroimán? Construye uno._________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________
Repasa los conceptos de campo y flujo eléctrico y magnético. También, analiza las fuentes de estos campos y su interrelación.
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Introduce el imán por el polo norte en el solenoide, ¿hacia dónde se desplaza la aguja del galvanómetro? _____________________________________________________________________________________________________
Ahora sácalo y observa hacia dónde se produce el desplazamiento de la aguja.
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Repite las anteriores experiencias con el polo sur del imán.________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________
¿Qué ocurre cuando detienes el imán?________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________
Toma un polo cualquiera y acércalo a las espiras con diferente rapidez. Anota los cambios que observes. _____________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________
Influye la velocidad del movimiento del imán con respecto a la bobina, ¿cómo?______________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________
Coloca el imán frente al solenoide y hazlo girar. ¿Se induce alguna corriente?_____________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________
DURANTE LA VISITA
a.- Indica gráficamente y explica el porqué del sentido de la corriente inducida cuando acercas el polo norte del imán a la espira.
b.- Representa y justifica el sentido de la corriente inducida cuando se aleja de la espira el polo sur del imán.
c.- ¿Por qué no se induce corriente cuando detienes el imán frente a las espiras?
d.- ¿Cómo es la corriente que se induce en el solenoide cuando hacemos girar el imán?
e.- ¿Qué transformación energética tiene lugar en todo este proceso?
DESPUÉS DE LA VISITA
· Trata de justificar lo que has observado en la visita al módulo:
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3
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·
¿Cómo se produce la energía eléctrica en los embalses y en los aerogeneradores?
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Una aplicación sencilla de las corrientes inducidas es el micrófono. Éste consta de una membrana unida a una bobina que puede moverse libremente en un campo magnético (imán). ¿Cómo crees que funciona? _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ Investiga otras aplicaciones de este fenómeno. (Por ejemplo las cocinas de inducción magnética). _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________
CURIOSIDADES
5
Michael Faraday fue un físico y químico inglés que destacó por ser un gran científico experimental.
Nació en 1791 en el seno de una familia humilde (su padre era herrero) y tenía 9 hermanos. A los 14 años
comenzó a trabajar como aprendiz de encuadernador. Su jefe le animó en la lectura y él, poco a poco, fue fascinándose
por los artículos de química y electricidad que pasaban por sus manos.
En 1812, asiste a una conferencia de Humphry Davy. Poco después, Faraday envió 386 páginas de notas, forradas
en piel, a Davy, quien impresionado tomó a Faraday como su asistente permanente en la Royal Institution.
Aunque su formación matemática era muy elemental, no sólo llevó a cabo descubrimientos experimentales
básicos sino que también introdujo conceptos, como las nociones de líneas de fuerza y de campo, fundamentales
en la teoría electromagnética. Pero también hizo importantes contribuciones en otras disciplinas:
· Efectuó estudios sobre el cloro que le condujo a hallar dos nuevos cloruros de carbono. · Descubrió en 1825 el benceno.
· Desarrolló métodos de licuación de gases (sometiéndolos a presión). · Investigó las aleaciones del acero.
· Detectó la rotación del plano de polarización de la luz en un campo eléctrico. · Enunció en 1833 las leyes generales de la electrolisis.
