Inducción electromagnética


La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o tensión) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable,[1]​ bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático no uniforme, o la variación de las líneas de campo que atraviesan dicha superficie mediante un giro. La inducción se produce cuando la energía de un campo electromagnético es transferida a un cuerpo expuesto dentro de su radio. Cuando dicho cuerpo es un conductor y es parte de un circuito cerrado, se produce una corriente inducida. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday en 1831, quien lo expresó indicando que la magnitud de la tensión inducida es proporcional a la variación del flujo magnético (ley de Faraday).

Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujo varíe, o que el cuerpo conductor se mueva respecto de él flujo de la corriente.

La inducción electromagnética fue descubierta por Michael Faraday, publicada en 1831. [4][5]​ Fue descubierto de forma independiente por Joseph Henry en 1832.[6][7]

En la primera demostración experimental de Faraday (29 de agosto de 1831), envolvió dos cables alrededor de los lados opuestos de un anillo de hierro o "toro" (una disposición similar a un moderno transformador toroidal).[cita requerida] Basándose en su comprensión de los electroimanes, esperaba que, cuando la corriente comenzara a fluir en un cable, una especie de onda viajaría a través del anillo y causaría algún efecto eléctrico en el lado opuesto. Conectó un cable a un galvanómetro, y lo observó mientras conectaba el otro cable a una batería. Vio una corriente transitoria, a la que llamó "onda de electricidad", cuando conectó el cable a la batería y otra cuando la desconectó.[8]​ Esta inducción se debía al cambio en el flujo magnético que se producía cuando se conectaba y desconectaba la batería.[3]​ En dos meses, Faraday encontró varias otras manifestaciones de la inducción electromagnética. Por ejemplo, observó corrientes transitorias cuando deslizó rápidamente una barra magnética dentro y fuera de una bobina de cables, y generó una corriente constante (DC) haciendo girar un disco de cobre cerca de la barra magnética con un cable eléctrico deslizante ("disco de Faraday").[9]


Esquema del principio de la inducción electromagnética
Experimento de Faraday que muestra la inducción entre bobinas de alambre: La pila líquida (derecha) proporciona una corriente que fluye a través de la pequeña bobina (A), creando un campo magnético. Cuando las bobinas están inmóviles, no se induce ninguna corriente. Pero cuando la bobina pequeña se mueve dentro o fuera de la bobina grande (B), el flujo magnético a través de la bobina grande cambia, induciendo una corriente que es detectada por el galvanómetro (G).[2]
Un diagrama del aparato de anillo de hierro de Faraday. El cambio en el flujo magnético de la bobina izquierda induce una corriente en la bobina derecha.[3]
Un solenoide
La sección transversal longitudinal de un solenoide con una corriente eléctrica constante que lo atraviesa. Las líneas de campo magnético están indicadas, con su dirección mostrada por las flechas. El flujo magnético corresponde a la "densidad de líneas de campo". El flujo magnético es, por tanto, más denso en el centro del solenoide y más débil fuera de él