La Ley de Faraday, nombrada en honor al físico británico Michael Faraday, describe la relación entre un cambio en el flujo magnético a través de un circuito y la generación de una fuerza electromotriz (ε) en ese circuito. Es una de las leyes fundamentales de la electromagnetismo y es una parte central de la teoría electromagnética de Maxwell.
Fórmula
La ley de Faraday se puede expresar de la siguiente manera:
Donde:
- ε es la fuerza electromotriz inducida en el circuito (en voltios).
- dΦ es el cambio en el flujo magnético a través del área del circuito (en Weber).
- dt es el cambio en el tiempo (en segundos).
Esta expresión nos dice que la fuerza electromotriz inducida en un conductor es igual al negativo de la tasa de cambio del flujo magnético que atraviesa el área del conductor con respecto al tiempo.
La Ley de Faraday también se aplica a un inductor. Cuando se produce un cambio en el flujo magnético que atraviesa un inductor, se induce una fuerza electromotriz (ε) en el inductor, de acuerdo con la Ley de Faraday.
En un inductor de N vueltas (donde N es el número de vueltas del inductor), la Ley de Faraday se aplica de manera similar, pero se tiene en cuenta el hecho de que el flujo magnético total a través del inductor es la suma de los flujos magnéticos a través de cada vuelta del inductor. Por lo tanto, la fuerza electromotriz inducida en un inductor de N vueltas se puede expresar como:
Fórmula
La expresión matemática de la Ley de Faraday en un inductor se puede escribir como:
Donde:
- ε es la fuerza electromotriz inducida en el circuito (en voltios).
- N es el numero de vueltas del inductor
- dΦ/dt es la tasa de cambio del flujo magnético total a través del inductor (en Weber por segundo).
Cuanto más grande sea el número de vueltas o más rápido se mueva la bobina por el patrón del flujo magnético, mayor será el voltaje inducido.
Fórmula
La expresión matemática de la Ley de Faraday en un inductor también se puede escribir como:
Donde:
- ε es la fuerza electromotriz inducida en el circuito (en voltios).
- L es la inductancia del inductor (en henrios).
- di/dt es la tasa de cambio de la corriente que fluye a través del inductor (en amperios por segundo).
La ley de Faraday explica cómo se induce un voltaje en un circuito al cambiar el flujo magnético a través de él. Este fenómeno es fundamental para la operación de los generadores eléctricos y transformadores, así como para una variedad de tecnologías modernas, como la inducción electromagnética utilizada en los cargadores inalámbricos y muchas otras aplicaciones en la electrónica y la ingeniería eléctrica.
