Magnetisme 6, Apuntes de Electromagnetismo

¡Descarga Magnetisme 6 y más Apuntes en PDF de Electromagnetismo solo en Docsity!

Sessió M-

Sessió anterior (M-14) Magnetisme de la matèria

Avui

Inducció electromagnètica. Llei de Faraday-Lenz.

Fem del moviment

Sessió M-

Recordatori de l'última sessió

Sessió M-

Fluxe magnètic

Definició análoga a la de fluxe elèctric

El fluxe magnètic es defineix com













S

n

S

B

dA

B

A d

B











cos 





A

B

B

És proporcional al nombre de línies de camp que travessen una superficie. Si tenim N espires el fluxe és proporcional a N

Si el camp B és constant

^

^

^

^

^

 Wb

m T

B^







2



unitats

en aquest cas

A

B

N

B









Sessió M-

Quan el fluxe magnètic que travessa la superfície limitada pel circuit varia amb eltemps, s’indueix una fem en el circuit. Per tant, la llei de Faraday diu:

La fem induida en un circuit és igual a la variació respecte del temps

del fluxe magnètic que travessa el circuit

dt d

B 



 

Es pot induir una fem en un circuit de diferents formes:i)

L’àrea A del circuit pot variar amb el temps.

ii)

El mòdul de

B

pot canviar amb el temps.

iii)

L’angle entre B i la normal al pla pot variar amb el temps.

iv)

Qualsevol combinació de les anteriors.

Sessió M-

Electricitat i Magnetisme. Curs 09/10Lluís Font i Javier Rodríguez-Viejo

Fem induida pel moviment

Fem de moviment és aquella induïda pel moviment relatiu d’un camp magnètici un segment de correntConsiderem un conductor recte que es mou amb velocitat v a través de B

Força de Lorentz

Separació de càrregues

Generació d’un camp elèctric dintre del conductor

Blv

El

V

vB

E

qvB

qE

F

F

F

B

el

       

Es pot mantenir una diferencia de potencial mentres el

conductor es mou dintre del camp magnètic.

Si invertim el moviment la polaritat de

V també canvia.

Sessió M-

Electricitat i Magnetisme. Curs 09/10Lluís Font i Javier Rodríguez-Viejo Blv

d dt

Blx

BA

B

B

Si el conductor en movimemt forma part d’un circuit tancat

R

Blv

R

I



R

ε=Blv

I

Circuit equivalent

Hem vist que en el conductor es crea un camp elèctric com a resultat de lavariació del fluxe magnètic. De fet,

un fluxe magnètic variable sempre genera un camp elèctric.

Sessió M-

Suposem ara una espira conductora de radi r situada dintre un camp magnètic variable

d^ dt

B

 r

E

r

qE

q

2

)

(^2) (







Per tant, existeix un

E

induït tangent a la espira. Aquest camp

produeix una

F

el

sobre las càrregues de la espira.

El treball realitzat pel camp sobre la espira per moure una càrrega de prova és

^

^

dB dt r

r

B

d dt r

d dt r

E

B^

2

Nota important: aquest resultat és independent de la presència d’un conductor, es a dirun camp magnètic variable a l’espai també indueix el mateix camp elèctric.

x^

x

x^

x

x

x^

x x

x^

x x x^

x x^

x

x^

x^

x x^

x

x^

x x x^

x x

E

E

E

E

r

Sessió M-

La forma general de la llei d’inducció de Faraday és

dt

d

l

d

E

B

El camp elèctric induït, E, d’aquesta equació és un camp no conservatiu generat

per un camp magnètic variable.

No conservatiu vol dir que el treball realizat per moure una càrrega al llarg d’una

trajectòria tancada no és zero.