Demostración de la ley de Faraday (I)

Actividades

Se emplea un imán cilíndrico de 5 cm de longitud y 1 cm de diámetro. La bobina tiene N=154 espiras de R=20 cm de radio.

Cuando la longitud del imán es más grande que su diámetro, y este es mucho menor que el diámetro de las espiras, el imán se puede aproximar a un dipolo magnético formado por dos cargas magnéticas iguales y opuestas separadas por una longitud L. El momento magnético del imán utilizado es de m=2.1 Am²

Se introduce

• La velocidad constante del imán, v, en el control de edición titulado Velocidad

• El radio de la espira R, en el control de edición titulado Radio

• El número de espiras se ha fijado en N=154

• La longitud del imán L=5 cm

• El momento magnético del imán en m=2.1 Am²

Se pulsa el botón titulado Empieza

En la parte izquierda del applet, observamos el movimiento del imán y el sentido de la corriente inducida representado por el movimiento de puntos de color rojo (portadores de carga positivos). Se dibuja una flecha de color azul en el centro de las espiras que representa al flujo, su sentido, y si aumenta o disminuye. De este modo, se puede comprobar la ley de Lenz.

En la parte derecha del applet, se representa en la misma gráfica el flujo (en color azul) y la fem (en color rojo) en función de la posición z del imán, tomando como origen el centro de las espiras.

Se proporciona el valor máximo de la fem en milivoltios. Como ejercicio se sugiere, obtener una tabla de valores del máximo valor de la fem en función de la velocidad v y representar en una gráfica los valores de la fem en los picos V_máx en función de la velocidad v y comprobar que se obtiene una línea recta.