Si una bobina se conecta solo a un galvanómetro y se introduce un imán en ella, la aguja se mueve. Cuando cambia el campo magnético que atraviesa la bobina, aparece en ella una corriente: es la inducción electromagnética.
Al detener el imán, la aguja vuelve a cero, y al sacarlo se inclina hacia el lado contrario. Cuanto más rápido es el movimiento y más vueltas tiene la bobina, mayor es la corriente.
En el esquema de arriba, una velocidad + acerca el imán y una − lo aleja, y cada vez el polo que se forma en el extremo de la bobina cambia para oponerse al movimiento.
El generador de abajo aplica la misma idea: hace girar una bobina y produce corriente alterna, que cambia de sentido sin parar.
Un imán en movimiento produce corriente
🧲 Lo que observó Faraday
①Mientras se introduce un imán en la bobina, la aguja del galvanómetro se desvía hacia un lado
②Si el imán se queda quieto dentro, la aguja vuelve a cero
③Al sacar el imán, la aguja se desvía hacia el lado contrario
④Mover la bobina en lugar del imán produce corriente igualmente
Experimento con bobina e imán
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Aguja del galvanómetro y polo inducido en la bobina al meter y sacar un imán
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💡 Qué hace mayor la corriente inducida
①Solo hay corriente mientras cambia el campo magnético que atraviesa la bobina
②Cuanto más rápido se mueve el imán, mayor es la corriente
③Cuanto más fuerte es el imán, mayor es la corriente
④Cuantas más vueltas tiene la bobina, mayor es la corriente
Cómo funciona un generador
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Generador cuya bobina gira en un campo magnético y traza una curva senoidal de voltaje inducido
90°
Inducción electromagnética
Cambia el campo magnético en la bobina → voltaje inducido → corriente inducida
Cuanto más rápido cambia el campo, mayor es el voltaje inducido. Sin cambio no hay corriente, por fuerte que sea el imán
💡 Por qué un generador produce corriente alterna
①Al girar la bobina en el campo, el número de líneas de campo que la atraviesan aumenta y disminuye sin parar
②Por eso el voltaje inducido sigue una curva senoidal y cambia de sentido cada media vuelta: es corriente alterna
③El cambio es más rápido, y el voltaje mayor, cuando la cara de la bobina queda paralela al campo (90° y 270°)
④La corriente de las casas en España es alterna de 230 V y 50 Hz: cambia de sentido 100 veces por segundo
Ley de Lenz
Ley de Lenz
La corriente inducida circula en el sentido que se opone al cambio del campo magnético en la bobina
Si se acerca un polo N, el extremo cercano de la bobina se hace N y lo repele; si el polo N se aleja, se hace S y lo atrae
Resumen
La inducción en una línea
Campo que cambia → voltaje inducido → corriente inducida
La rapidez del cambio fija el tamaño de la corriente; oponerse al cambio fija su sentido
🎯 Lo que suele preguntarse en el examen
①Solo hay corriente inducida mientras un imán o una bobina se mueven y el campo cambia
②Más rapidez, un imán más fuerte y más vueltas dan más corriente
③Al meter y al sacar el imán, la corriente va en sentidos opuestos
④Ley de Lenz: la corriente inducida se opone al cambio del campo
⑤Un generador convierte movimiento en energía eléctrica; un motor eléctrico, energía eléctrica en movimiento
Ejemplos y evaluación
Ejemplo 1
Si un imán se deja quieto dentro de una bobina, ¿circula corriente inducida? ¿Cómo hay que mover el imán para que la corriente sea mayor?
1
Solo hay corriente inducida mientras cambia el número de líneas de campo que atraviesan la bobina.
2
Con el imán quieto no hay cambio y no circula corriente. Cuanto más rápido se mete o se saca, más rápido es el cambio y mayor la corriente.
▸ Quieto no hay corriente; cuanto más rápido se mueve el imán, mayor es la corriente
En el esquema de arriba, con la velocidad en 0 la aguja marca cero aunque el imán esté pegado a la bobina.
Ejemplo 2
¿Qué tipo de corriente produce un generador cuya bobina gira en un campo magnético, y por qué?
1
Al girar la bobina, el número de líneas de campo que la atraviesan aumenta y disminuye sin parar, así que se induce corriente.
2
Cuando el número de líneas aumenta y cuando disminuye, la corriente va en sentidos opuestos, de modo que cambia cada media vuelta: corriente alterna.
▸ Corriente alterna, porque el número de líneas de campo que atraviesan la bobina giratoria aumenta y disminuye
Girando el ángulo del esquema de abajo de 0° a 360°, la curva del voltaje sube y baja una vez.
tipo prueba de unidad
¿Qué afirmación sobre la inducción electromagnética es correcta?
①Una corriente inducida fluye incluso cuando el imán está quieto dentro de la bobina
②Una corriente inducida fluye cuando cambia el número de líneas de campo que atraviesan la bobina
③Cuanto más lento muevas el imán, mayor es la corriente inducida
④Un generador es un aparato que convierte energía eléctrica en un imán
⑤La corriente inducida fluye en un sentido que favorece el cambio del campo magnético
▸ ② Una corriente inducida fluye cuando cambia el número de líneas de campo que atraviesan la bobina
1
La inducción electromagnética es el fenómeno por el que fluye una corriente inducida cuando cambia el número de líneas de campo que atraviesan la bobina.
2
No hay corriente cuando el imán está quieto (①), cuanto más rápido se mueve mayor es la corriente (③), un generador convierte movimiento en electricidad (④) y la corriente inducida fluye de modo que se opone al cambio del campo magnético (⑤, ley de Lenz).