Inducción electromagnética
La inducción electromagnética o magnética es la producción de una fuerza electromotriz a través de un conductor eléctrico en un campo magnético cambiante .
A Michael Faraday generalmente se le atribuye el descubrimiento de la inducción en 1831, y James Clerk Maxwell lo describió matemáticamente como la ley de inducción de Faraday . La ley de Lenz describe la dirección del campo inducido. La ley de Faraday se generalizó más tarde para convertirse en la ecuación de Maxwell-Faraday, una de las cuatro ecuaciones de Maxwell en su teoría del electromagnetismo .
La inducción electromagnética ha encontrado muchas aplicaciones, incluidos componentes eléctricos como inductores y transformadores , y dispositivos como motores y generadores eléctricos .
La inducción electromagnética fue descubierta por Michael Faraday , publicada en 1831. [3] [4] Fue descubierta de forma independiente por Joseph Henry en 1832. [5] [6]
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 " toroide " (una disposición similar a un transformador toroidal moderno ). [ cita requerida ] Basado 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. [7]Esta inducción se debió al cambio en el flujo magnético que se produjo cuando se conectó y desconectó la batería. [2] En dos meses, Faraday encontró varias otras manifestaciones de inducción electromagnética. Por ejemplo, vio corrientes transitorias cuando deslizó rápidamente una barra magnética dentro y fuera de una bobina de cables, y generó una corriente constante ( CC ) al girar un disco de cobre cerca de la barra magnética con un cable eléctrico deslizante (" Disco de Faraday "). [8]
Faraday explicó la inducción electromagnética usando un concepto que llamó líneas de fuerza . Sin embargo, los científicos de la época rechazaron ampliamente sus ideas teóricas, principalmente porque no estaban formuladas matemáticamente. [9] Una excepción fue James Clerk Maxwell , quien utilizó las ideas de Faraday como base de su teoría electromagnética cuantitativa. [9] [10] [11] En el modelo de Maxwell, el aspecto variable en el tiempo de la inducción electromagnética se expresa como una ecuación diferencial, a la que Oliver Heaviside se refirió como la ley de Faraday, aunque es ligeramente diferente de la formulación original de Faraday y no describe el movimiento. CEM. La versión de Heaviside (ver la ecuación de Maxwell-Faraday a continuación) es la forma reconocida hoy en día en el grupo de ecuaciones conocidas como ecuaciones de Maxwell .
