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CORRIENTE DE FOUCAULT GENERADA POR UNA INDUCCION ELECTROMAGNETICA ALVARO JOSE MEZA BAQUERO ALVARO MIGUEL DURAN PAEZ HUBER CANTILLO TAPIA UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS DE EDUCACION LICENCIATURA DE MATEMATICAS Y FISICA VALLEDUPAR – CESAR 2016 CORRIENTE DE FOUCAULT GENERADA POR UNA INDUCCION ELECTROMAGNETICA ALVARO JOSE MEZA BAQUERO ALVARO DURAN MIGUEL PAEZ HUBER CANTILLO TAPIA Trabajo presentado como requisito de evaluación en la asignatura de electromagnetismo grupo 15 LIC. JUAN PACHECO FERNANDEZ UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS Y EDUCACION LICENCIATURA DE MATEMATICAS Y FISICA VALLEDUPAR – CESAR 2016 OBJETIVO GENERAL Analizar detenidamente la interacción ejercida por un campo magnético (producido por un imán) en un material no ferromagnético a lo cual generan una corriente eléctrica (Corrientes de Foucault) PROBLEMA: El aluminio es un metal que no es atraido por los imanes.pero podemos lograr que un imán interaccione con el aluminio. MARCO TEORICO: LEY DE FARADAY: La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo mangentico que atraviesa una superfie cualquiera con el circuito como borde. LEY DE LENZ: La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico por un conductor con la propiedad de variar el flujo magnético, y afirma que las tensiones o voltajes aplicadas a un conductor, generan una F.E.M (fuerza electro motriz) que se opone al paso de la corriente que la produce. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 183 4. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de la conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético CORRIENTE DE FOUCAULT: La corriente de Foucault (corriente parásita también conocida como "corrientes torbellino", o eddy current en inglés) es un fenómeno eléctrico descubierto por el físico francés león founcault en 1851. Se produce cuando un conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa. El movimiento relativo causa una circulación de electrones, o corriente inducida dentro del conductor. Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes con campos magnéticos que se oponen al efecto del campo magnético aplicado (ver ley de lenz). Cuanto más fuerte sea el campo magnético aplicado, o mayor la conductividad del conductor, o mayor la velocidad relativa de movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opositores generados. PROCEDIMIENTO: Ponemos el vaso de aluminio flotando sobre la superficie del agua, luego atamos el imán con un trozo de hilo y lo dejamos suspendido en el aire dentro del vaso de aluminio justo en el centro. Es importante que el imán no toque las paredes del vaso. Finalmente retorcemos el hilo para que el imán gire y vemos que el vaso de aluminio gira en el mismo sentido que el imán. EXPLICACION: un imán colocado cerca del vaso de aluminio genera un campo magnetico constante en el tiempo que no produce ninguna interacion. Pero se puede produccir una interaccion con un campo mangnetico variable.las leyes de la induccion electromagnetica nos permiten explicar nuestro experimento. Al girar el iman se genera un campo magnetico variable que produce una variacion del flujo magnetico que atravieza la superficie del vaso de aluminio( un conductor metalico) dicha variacion del flujo magnetico produce una fuerza electromotriz ( un voltaje) en el conductor y se genera una corriente electrica inducida ( ley de faraday ). la corriente inducida en el conductor genera un campo magnetico inducido que se opone ala variacion del flujo magnetico ( ley de lenz). Al mover el iman el vaso de aluminio tiende a girar para oponerse ala variacion del flujo magnetico. MATERIALES Vaso de aluminio (Material no ferro conductor) Bandeja de poli estireno Medio litro de agua Hilo de coser 1 imán MODELACION MATEMATICAS Para producir una corriente se necesita una fuerza electromotriz (fem). Una manera de proporcionar una fem es empleando el magnetismo, proceso llamado inducción electromagnética la corriente que originan es llamada corriente inducida. El fenómeno de la inducción electromagnética se puede explicar utilizando la descripción que hizo Faraday durante el siglo XIX en la que utiliza la idea de líneas de campo magnético. Pensando primero en el caso de una espira en la que se induce una fem por movimiento relativo de un imán cercano. Cuando el imán se encuentra en una cierta distancia de la espira, sólo unas pocas líneas de campo atraviesan la superficie de la espira, pero cuando el imán se acerca a la espira, el campo en el interior de la superficie de la espira se hace más fuerte. Ahora hay más líneas de campo que atraviesan la superficie de la espira. Para dar cuenta de la cantidad de líneas de campo que atraviesan la espira, se define el flujo magnético, Ф, como el producto escalar del vector inducción magnética, B, Por el vector área de la espira, S. Hay que tener en cuenta que: Los trabajos de Faraday mostraron que la fem inducida, ε, en una espira era proporcional a la variación temporal del flujo a través de la espira. Esta relación se conoce como la ley de inducción magnética de Faraday y matemáticamente se expresa de la siguiente manera: El valor de la fem es directamente proporcional a la velocidad de cambio del flujo magnético. La ley de Lenz resume este fenómeno; la fem inducida y la corriente inducida tienen un sentido tal que se oponen al cambio que los produce. Por ejemplo: El sentido de la corriente inducida en una espira cuando se le acerca un imán, genera un flujo magnético contrario al aumento de flujo a través de la espira producido por el imán en acercarse. Así se obtiene una expresión que agrupa la ley de Faraday y la ley de Lenz. Será válida cuando el flujo es constante o varía lineal mente con el tiempo. En situaciones más complejas, hay que considerar una generalización de esta ecuación en términos de la derivada del flujo respecto del tiempo. BIBLIOGRAFIA Autor página web: Experimentos Caseros Título: Inducción Electromagnética Link: https://www.youtube.com/watch?v=feBtqTwTbSk&t=108