¿Qué es la ley de Faraday?
La ley de inducción electromagnética de Faraday establece que un flujo magnético variable a través de una bobina induce una fuerza electromotriz (FEM). La magnitud de esa FEM es proporcional al número de espiras del conductor y a la rapidez con la que cambia el flujo. Esta calculadora obtiene la FEM inducida directamente a partir de las espiras de la bobina, la variación del flujo magnético y el tiempo en el que se produce dicho cambio.
Cómo usar esta calculadora
Introduce el número de espiras (\(N\)) de la bobina, la variación del flujo magnético \(\Delta\Phi\) en weber (Wb) y la variación del tiempo \(\Delta t\) en segundos. La calculadora devuelve la FEM inducida en voltios. El signo negativo (ley de Lenz) indica que la FEM inducida se opone al cambio de flujo; la fila de magnitud muestra el valor absoluto.
La fórmula explicada
La ecuación es $$\varepsilon = -\,\text{N} \cdot \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$ donde \(N\) es el número de espiras, \(\Delta\Phi\) es la variación del flujo magnético en weber y \(\Delta t\) es el tiempo transcurrido en segundos. El flujo magnético \(\Phi\) es igual al campo magnético \(B\) multiplicado por el área \(A\) que atraviesa (\(\Phi = B \cdot A\)). Cuanto más rápido cambie el flujo o más espiras haya, mayor será la tensión inducida.
Ejemplo resuelto
Una bobina de 100 espiras experimenta una variación de flujo de 0,05 Wb en 0,1 segundos. $$\varepsilon = -100 \times \frac{0{,}05}{0{,}1} = -50 \text{ V}$$ La magnitud de la FEM inducida es de 50 voltios.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la FEM es negativa? El signo menos refleja la ley de Lenz: la corriente inducida circula en el sentido que se opone al cambio de flujo magnético que la originó.
¿Qué es un weber? El weber (Wb) es la unidad de flujo magnético del SI, equivalente a un voltio-segundo. Un weber por metro cuadrado equivale a un tesla.
¿Cómo puedo aumentar la FEM inducida? Aumenta el número de espiras, incrementa la rapidez con la que varía el flujo (un campo más intenso o un movimiento más veloz) o reduce el tiempo en el que se produce el cambio.
