Inducción:Espiras en un campo magnético variable con el tiempo (II) | ||||||||
Tarea experimental: Comprobar la ley de inducción de Faraday. Autor de Applet: Curso Física por Ordenador del autor: Profesor Ángel Franco García, de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Eibar, España.http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm
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En este applet, realizamos un "experimento" para comprobar la ley de inducción de Faraday. donde F es el flujo a través de una espira, y N es el número de espiras iguales. El experimento consta de un generador de ondas en el que podemos seleccionar la forma de la onda (cuadrada, triangular o senoidal). El generador está unido a un solenoide que produce un campo magnético variable con el tiempo. Esta bobina está acoplada a otra cuyo número de espiras podemos elegir entre las siguientes: 300, 600, 900, 1200. Podemos también cambiar la frecuencia en el generador dentro de un cierto intervalo. El applet, simula la pantalla de un osciloscopio en la que podemos comparar la diferencia de potencial variable producida por el generador y la fem en la bobina del secundario.
Fundamentos físicosAnalizaremos cada una de las señales que produce el generador Señal de forma cuadradaPara crear un campo magnético constante, y por tanto, un flujo constante, usamos la señal cuadrada del generador. La señal cuadrada se caracteriza por que durante medio periodo el potencial vale V, y durante el otro medio periodo vale V. La señal no es exactamente cuadrada, ya que no pasa del potencial positivo al negativo y viceversa, en un instante concreto, sino durante un intervalo de tiempo, pequeño comparado con el periodo de la señal.
Señal de forma triangularCuando el potencial del generador crece linealmente (en color rojo), el flujo a través de cada espira del secundario crece linealmente, la fem inducida en el secundario (en color azul) tiene un valor constante negativo (parte izquierda de la figura) Si el flujo F =at, (0<t< P/2) , a es la pendiente
Señal de forma senoidalEste caso ya lo hemos estudiado en la página precedente, espiras en un campo magnético variable con el tiempo
Influencia de los distintos parámetros
En las señales senoidales, al derivar el flujo F =F0 sen(w t), respecto del tiempo, se obtiene la fem. Vε=-Vε0 w cos(w t). La fem se multiplica por la frecuencia angular w.
ActividadesSe introduce
Se pulsa el botón titulado Gráfica Se representa en color rojo, la diferencia de potencial producida por el generador, y en color azul, la fem en el secundario |