La inducción electromagnética es el fenómeno en el que se coloca un conductor en una determinada posición y el campo magnético varía o permanece estacionario a medida que el conductor se mueve. Como resultado, esto produce un voltaje o fuerza electromotriz a través del conductor eléctrico conocido como voltaje inducido. El concepto de voltaje inducido se explica por la ley de inducción de Faraday. La ley establece que el voltaje inducido se define como la tasa de cambio del flujo magnético con respecto al tiempo a través de un circuito cerrado.
¿Qué es el voltaje inducido?
La inducción electromagnética juega un papel integral en la generación del voltaje inducido. El voltaje inducido es directamente proporcional al número de vueltas en la bobina, el campo magnético y la sección transversal del bucle, mientras que cambia inversamente con el tiempo.
- Se denota con el símbolo ε.
- Su unidad de medida es el voltio (V) y la fórmula dimensional está dada por [M 1 L 2 A −1 T −3 ].
Fórmula de voltaje inducido
La fórmula para calcular el voltaje inducido es,
ε = N × dΦ/dt
dónde,
- ε es el voltaje inducido,
- N es el número de vueltas en la bobina,
- dΦ es el flujo magnético,
- dt es el tiempo empleado.
La fórmula anterior también se denomina relación entre el voltaje inducido y el flujo magnético.
Ahora, en términos del campo magnético a través del conductor y su área, la fórmula para el voltaje inducido se expresa como:
ε = NBA/t
dónde,
- ε es el voltaje inducido,
- N es el número de vueltas en la bobina,
- B es el campo magnético,
- A es el área de la bobina,
- t es el tiempo empleado.
Problemas de muestra
Problema 1: Calcular el voltaje inducido de una bobina de 10 espiras si el flujo es de 2 Tm 2 durante 5 s.
Solución:
Tenemos,
norte = 10
dΦ = 2
dt = 5
Usando la fórmula que tenemos,
ε = N × dΦ/dt
= 10 × 2/5
= 4 voltios
Problema 2: Calcular la tensión inducida de una bobina de 5 espiras si el flujo es de 2,5 Tm 2 durante 3 s.
Solución:
Tenemos,
norte = 5
dΦ = 2,5
dt = 3
Usando la fórmula que tenemos,
ε = N × dΦ/dt
= 10 × 2,5/3
= 25/3
= 8,33 voltios
Problema 3: Calcular la tensión inducida de una bobina de 12 espiras si el flujo es de 5 Tm 2 durante 10 s.
Solución:
Tenemos,
norte = 12
Φ = 5
t = 10
Usando la fórmula que tenemos,
ε = N × dΦ/dt
= 12 × 5/10
= 6 voltios
Problema 4: Calcular el flujo si la tensión inducida de una bobina de 7 espiras es de 9 V durante 8 s.
Solución:
Tenemos,
ε = 9
norte = 7
dt = 8
Usando la fórmula que tenemos,
ε = N × dΦ/dt
dΦ = ε dt/N
= 9 (8/7)
= 10,28 Tm2
Problema 5: Calcular el flujo si la tensión inducida de una bobina de 12 espiras es de 7 V durante 10 s.
Solución:
Tenemos,
ε = 7
norte = 12
dt = 10
Usando la fórmula que tenemos,
ε = N × dΦ/dt
=> dΦ = ε dt/N
= 7 (10/12)
= 5,83 Tm2
Problema 6: Calcular el número de vueltas si el flujo es de 2,93 Tm 2 , la tensión inducida es de 11 V durante 4 s.
Solución:
Tenemos,
ε = 11
dΦ = 2,93
dt = 4
Usando la fórmula que tenemos,
ε = N × dΦ/dt
o
N = ε dΦ/dt
= 11 (2,93/4)
= 8 vueltas.
Problema 7: Calcule el voltaje inducido para el número de vueltas como 7, el campo magnético como 12 T, el área de la sección transversal de 10 m2 y el tiempo de 5 s.
Solución:
Tenemos,
B = 12
A = 10
norte = 7
dt = 5
Calcular el flujo magnético.
dΦ = BA
= 12 (10)
= 120 Tm2
Usando la fórmula que tenemos,
ε = N × dΦ/dt
= 7 (120/5)
= 168 voltios
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por gurjotloveparmar y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA