Ley de Lenz

Ley: "El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce".

La corriente eléctrica y la fem inducidas actúan en tal dirección que tienden a oponerse a cualquier cambio en el número neto de líneas de flujo que pasan a través de la sección transversal del circuito considerado

Cuando a la espira le aproximas un polo norte de un imán, la corriente inducida circulará en un sentido tal que la cara enfrentada al polo norte del imán es también Norte, con lo que ejercerá una acción magnética repulsiva sobre el imán, repulsión que debes vencer para que se siga manteniendo el fenómeno de la inducción.

A la inversa, si alejas el polo norte del imán, de la espira, la corriente inducida creará un polo Sur que se oponga a la separación de ambos.

La ley de Lenz puede ser explicada por un principio más general, el principio de conservación de la energía. La producción de una corriente eléctrica requiere un consumo de energía y la acción de una fuerza desplazando su punto de aplicación supone la realización de un trabajo.

En los fenómenos de inducción electromagnética, es el trabajo realizado en contra de las fuerzas magnéticas que aparecen entre la espira y el imán, el que suministra la energía necesaria para mantener la corriente inducida. Si no hay desplazamiento, el trabajo es nulo, no se transfiere energía al sistema y las corrientes inducidas no pueden aparecer.

Regla de la mano izquierda para conductores.

La regla de la mano izquierda, o regla de Fleming de la mano izquierda es una ley mnemotécnica utilizada en electromagnetismo que determina el movimiento de un conductor que está inmerso en un campo magnético o el sentido en el que se genera la fuerza dentro de él.

Ya que en muchos casos prácticos es de gran importancia saber el sentido de las líneas de fuerza, se recurre a esta simple regla. Se toma el conductor con la mano izquierda, de manera que el pulgar extendido indique el sentido de circulación de la corriente, los dedos restantes indican el sentido de las líneas de fuerza.

 Funcionamiento

En un conductor que está dentro de un campo magnético perpendicular a él y por el cual se hace circular una corriente, se crea una fuerza cuyo sentido dependerá de cómo interactúen ambas magnitudes (corriente y campo). Esta fuerza que aparece como resultado se denomina fuerza de Lorenz. Para obtener el sentido de la fuerza, se toma el dedo índice de la mano (izquierda) apuntando a la dirección del campo magnético que interactúa con el conductor y con el dedo corazón se apunta en dirección a la corriente que circula por el conductor, formando un ángulo de 90 grados. De esta manera, el dedo pulgar determina el sentido de la fuerza que experimentará ese conductor.

Regla de la mano izquierda para la bobina.

Tomando una bobina con la mano izquierda de manera tal que los dedos del índice al meñique indiquen el sentido en que circula la corriente, el pulgar extendido señala el polo norte de la bobina.

Una bobina podemos considerarla como una sucesión de espiras colocadas una a continuación de la otra, por ejemplo, fabricamos una bobina al establecer un arrollamiento de alambre aislado sobre un tubo. A la bobina también se le llama SOLENOIDE.

Si aplicamos una diferencia de potencial a los extremos de la bobina en esta circulará una corriente que recorre a cada espira. En todas las espiras la corriente sube por un mismo lado y baja por el opuesto. La circulación de corriente convierte a cada una de las espiras en un imán, donde las líneas de fuerza de todas las espiras se suman y salen por un extremo de la bobina manifestándose un polo norte y regresan por el exterior de la bobina al otro

extremo manifestándose el polo sur, se tiene así un imán de una bobina recorrida por una corriente.

El campo magnético de una bobina depende fundamentalmente del número de espiras que contiene la bobina y de la corriente que la atraviesa, si la corriente aumenta, el campo magnético será mayor. Si a la bobina se le introduce un núcleo de hierro, el campo magnético será muchas veces más fuerte, aun cuando la corriente sea la misma. Este tipo de bobina se llama ELECTROIMAN.

Ley de Faraday

La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 en el cual se establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:

Donde  es el campo eléctrico,  es el elemento infinitesimal del contorno C,  es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de  están dadas por la regla de la mano derecha.

Campo magnético rotativo

Campo magnético rotativo es un campo magnético que rota a una velocidad uniforme (idealmente) y es generado a partir de una corriente eléctrica alterna trifásica. Fue descubierto por Galileo Ferraris en 1885, y es el fenómeno sobre el que se fundamenta el motor de corriente alterna.

Principio de funcionamiento

Al repartir sobre un cilindro de ferromagnético d hierro(estator para las máquinas eléctricas asíncronas) unas bobinas, se separan las entradas y salidas 120º entre sí y se alimentan con una corriente alterna, se obtiene por el efecto de la corriente conducida a través de ellas un campo magnético pulsante.

Deslizamiento

El deslizamiento en una máquina eléctrica es la diferencia relativa entre la

velocidad del campo magnético (velocidad de sincronismo) y la velocidad del rotor.

Las siguientes expresiones son equivalentes para hallar el deslizamiento:

En los motores inducidos el movimiento relativo es el deslizamiento, el cual es la velocidad relativa expresada sobre una base en por unidad o en porcentaje. El deslizamiento está definido como:

La velocidad de deslizamiento, definida como la diferencia entre la velocidad sincrónica y la velocidad del rotor: