Fisica General Burbano

516 CORRIENTES INDUCIDAS
Fig. XXII-9.– Corrientes de Foucault
producidas en un disco en rotación al
penetrar una parte de él en un campo
magnético homogéneo.
Por otra parte, la variación de flujo producida en el desplazamiento dl′ es: df = B dA = B l dl′, y su
derivada respecto del tiempo:
d f
Bl dl ′ = =
dt dt
que coincide con e en valor absoluto.
Además, en la figura se observa que el aumento de flujo entrante hacia el papel va asociado
con una FEM inducida que produce una intensidad en sentido contrario al de las agujas del reloj, la
cual, a su vez, produce un campo de inducción contraria a la establecida y que se opone a la variación
del flujo. En resumen, la FEM inducida y la variación del flujo son de igual valor absoluto y
de signo contrario: e = – df/dt
En el caso general en que un conductor de longitud l, se mueva con velocidad v en el interior
de un campo magnético de inducción B (sin condiciones de perpendicularidad) la fuerza que se
ejerce sobre el conductor por estar «sumergido» en el campo es: F = I (l × B) y el trabajo realizado
al desplazarse el conductor móvil un espacio dr = v dt será:
dW = (l × B) · v Idt
De la definición de intensidad tenemos: I = dq/dt ⇒ dq= Idt, siendo dq la carga de los
portadores existentes en el interior del conductor y sobre los cuales actúa la fuerza de Lorentz. Nos
quedará, por tanto: dW = dq v · (l × B), obteniéndose por aplicación del concepto físico de FEM:
dU dW
e = = − = v?( B × l)
dq dq
pudiéndose escribir, en virtud de las propiedades del producto mixto, de la forma:
e= ( v × B)
? l
Como en la definición de FEM la hemos asociado a un campo eléctrico, para este caso podremos
escribir:
z
e = z( × )? d = ? d ⇒ = ×
C
C
v B l E l E v B
expresiones que nos indican que:
«Siempre que un conductor se mueve en el interior de un campo magnético se induce en
sus extremos una FEM».
«Siempre que un conductor se mueve en el interior de un campo magnético, se produce un
campo eléctrico equivalente de valor v × B».
PROBLEMAS: 1al 17.
XXII – 5. Algunos efectos y aplicaciones de las corrientes inducidas
CORRIENTES DE León FOUCAULT (1819-1868): Son corrientes producidas en cualquier cuerpo
metálico cuando varía el flujo magnético que penetra en él.
Se producen en las piezas metálicas móviles de aparatos eléctricos que penetran y salen de
campos magnéticos, o bien, en aquellas en las que se encuentran situadas en campos magnéticos
variables con el tiempo; dando como resultado corrientes inducidas que circulan en el interior del
metal; a causa de su naturaleza circulatoria, también son llamadas CORRIENTES EN TORBELLINO.
Así por ejemplo: cuando se hace girar un disco metálico entre los polos de un electroimán (Fig.
XXII-9), se nota una resistencia al movimiento debido a las corrientes inducidas que se originan en
el cuerpo, que produce un campo magnético de variaciones contrarias a las del inductor. La
energía empleada en vencer tal resistencia se transforma en calor que eleva la temperatura del disco,
con la correspondiente disipación de energía.
Otro ejemplo en que se producen corrientes de Foucault, es en los núcleos de los transformadores
de corriente alterna que veremos más adelante; al estar sometidos a un campo magnético
variable con el tiempo, el flujo en su interior cambia continuamente, de modo que existe una circulación
de corriente en todo su volumen con la correspondiente pérdida de energía eléctrica.
Para reducir al mínimo estas pérdidas, se hace un fraccionamiento adecuado de las piezas; para el
caso de los transformadores, se hacen los núcleos con láminas muy delgadas separadas entre sí
por una capa de barniz aislante.
TELÉFONO. El fundamento del teléfono, ideado por Alexander Graham Bell (1847-1922) en
1872, es el siguiente: un imán permanente lleva arrollada una bobina; las espiras de ésta son atravesadas
por el flujo magnético del imán. Si en las proximidades de uno de sus polos se coloca una
laminilla de hierro dulce, las líneas de campo se concentran en ella por su gran permeabilidad
magnética; si la laminilla se deforma (por las vibraciones de un sonido emitido en sus proximidades),
las líneas de campo se deforman, lo que equivale a una modificación de la permeabilidad
Blv
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