Qué es Ley de Faraday
La ley de inducción electromagnética de Faraday, también conocida como ley de Faraday, es la ley básica del electromagnetismo que ayuda a predecir cómo un campo magnético interactuaría con un circuito eléctrico para producir una fuerza electromotriz (fem).
No se debe confundir la ley electromagnética de Faraday con la ley de Faraday de la electrólisis, la cual fue publicada por Michael Faraday en 1834 basados en investigaciones electroquímicas.
La ley de Faraday y Lenz son leyes fundamentales de la física que juntas dictaminan cómo los conductores que transportan corrientes generan campos magnéticos. La ley de Lenz establece que, cuando se induce una fuerza electromotriz de acuerdo con el postulado de Faraday, la polaridad de esta fuerza inducida es tal que se opone a la causa de su producción.
Por lo tanto, la ley de Faraday y Lenz se complementan, ya que la primera indica la magnitud producida de la fem mientras que la segunda indica la dirección de flujo de la corriente.
El término ley deriva del latín “legis” que quiere decir regla, mientras que Faraday es el apellido del enunciante de dicho postulado.
Michael Faraday
Fue un físico y químico, nacido en 1791 en Hampton Court, Surrey, Reino Unido, cuyos experimentos contribuyeron a la comprensión del electromagnetismo.
Escribió un manual de química práctica que revela su dominio de los aspectos técnicos de su arte, descubrió varios elementos como el benceno, y fue el primero en licuar un gas «permanente».
La mayor contribución de Faraday se dio en el campo del magnetismo y la electricidad. Fue el primero en producir una corriente eléctrica a partir de un campo magnético, inventó el primer motor eléctrico, demostró la relación entre la electricidad y el enlace químico, descubrió el efecto del magnetismo sobre la luz y descubrió y denominó diamagnetismo, el comportamiento peculiar de ciertas sustancias en fuertes campos magnéticos.
James Clerk Maxwell (científico y matemático escocés) se vio influenciado tanto de la base experimental como teórica del postulado de Faraday para la propuesta de su teoría clásica del campo electromagnético.
Se debe señalar que el experimento de la ley de Faraday inicial fue sumamente simple. Faraday usó un cilindro de cartón, con un alambre enroscado a su alrededor para crear una bobina. A dicha bobina enlazó un voltímetro y registró el voltaje inducido conforme transitaba un imán por medio de ella.
Ley de inducción electromagnética de Faraday
Esta ley se divide en dos partes. La primera describe la inducción de la fuerza electromotriz en un conductor y la segunda cuantifica la fuerza electromotriz producida en el conductor.
- La primera ley de electromagnetismo de Faraday establece:
Siempre que se coloca un conductor en un campo magnético variable, se induce una fuerza electromotriz. Si el circuito conductor está cerrado, se induce una corriente, que se denomina corriente inducida. - El segundo postulado de Faraday establece:
La fuerza electromotriz inducida en una bobina es igual a la tasa de cambio del enlace de flujo. El enlace de flujo es el producto del número de vueltas en la bobina y el flujo asociado con la bobina.Fórnula de la Ley de Faraday
La fórmula de la ley de Faraday se da a continuación:
FEM (Ɛ) = -N ΔΦ/Δt
Donde:- ε = fuerza electromotriz.
- Φ = flujo magnético.
- N = número de vueltas.
Aplicaciones de la ley de Faraday
Los siguientes son ejemplos de la ley de Faraday:
- Luces adaptadas a las bicicletas. Estas luces que se encuentran en las bicicletas se encienden al girar la rueda gracias a un imán acoplado en ella que al girar crean un campo magnético, que a su vez, produce una pequeña fuente de energía alterna. Esta carga eléctrica se traslada al bombillo y es lo que genera la luz.
- Timbres. El proceso que llevan a cabo estos aparatos comprende el movimiento de una carga eléctrica a través de un electroimán. El campo magnético que se genera crea una atracción que hace que el martillo metálico toque una campanilla deteniendo el circuito y reanudando el proceso. Esto permite que el martillo la golpee reiteradamente y produzca el sonido.
En la web es posible hallar videos donde se muestran experimentos de la ley de Faraday y distintas guías de ejemplos y propuestas de ejercicios de la ley de Faraday.
