diciembre 13, 2011

El ejercicio de Faraday

Voy a tratar de hacer un rápido pantallazo del ejercicio para que les quede como apunte.
Las espiras se meten arrastradas por la mano a una velocidad v hacia el interior del campo magnètico existente.
Hay una parte de ellas que queda dentro del campo, otra afuera, y a medida que la mano empuja se va metiendo más campo o mejor dicho: el área que abarca el campo crece.
Flujo = B.A = B.L.x
Siendo B el campo externo constante, L el lado de la bobina y x la parte de esta que va quedando dentro del campo.
Si derivamos eso tenemos una parte de la ley de Faraday. Como B y L son constantes sòlo queda la derivada de x con resp al tiempo que no es ni más ni menos que la velocidad.
Entonces la tensión de Faraday es = NBLv

El otro punto que pide el ejercicio es si el sentido de circulación de la corriente del dibujo es correcto o no.
Para eso hay que aplicar el aporte de Lenz a la ley de Faraday que dice que la corriente que circule por la bobina tendrá una dirección tal que genere un flujo que se oponga al cambio del flujo externo que está sufriendo la bobina.
El flujo externo está creciendo (por que crece el área) por lo tanto la corriente en la bobina se va a oponer a que crezca.
Aquí deben recordar la regla de la mano derecha. Las puntas de los dedos deben quedar en oposición a la dirección del Flujo marcado con "x" en el dibujo (por que a medida que la bobina se mete en el campo agrega más líneas que apuntan en esa dirección... por lo tanto para oponérsele hay que apuntar en la dirección contraria). 
Cuando encuentren la posición correcta de los dedos en el interior de la bobina el pulgar les dice para cada lado de la espira cual es la direcciòn correcta de la corriente... que es al revés que lo que muestra el dibujo (trampita).
Por último pide determinar si la fuerza de Lorentz ayuda o se opone a la acción de la mano. Con la dirección de la corriente que acabamos de determinar nos ponemos en el tramo de cable que está en el extremo
opuesto a la mano y aplicamos Lorentz... y vemos que la fuerza se opone al movimiento, lo cual no puede ser de otra manera por que estamos generando energía eléctrica a partir de un movimiento mecánico y esta transfomación DEBE producirle esfuerzo (gasto) al actuador (mano).
Y listo!
Piensen que si la fuerza de Lorentz fuera a favor del movimiento entonces el usuario podría soltar la espira y esta se movería sola y generaría electricidad (sin ninguna acción externa) y estaríamos en una paradoja.

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