Calculadora de la ley de Faraday

La ley de Faraday relaciona una fuerza electromotriz inducida con la rapidez de variación del flujo magnético concatenado. En una bobina con el mismo flujo en cada espira, el flujo concatenado es el número de espiras multiplicado por el flujo por espira. La FEM media durante un intervalo equivale al negativo del número de espiras por el cambio de flujo, dividido entre el tiempo transcurrido. Los webers por segundo son voltios, así que las entradas SI dan el resultado directamente en voltios. El signo negativo expresa la ley de Lenz. Cuando existe un camino conductor cerrado, la corriente inducida produce un efecto magnético que se opone al cambio que la causó. Si el flujo positivo aumenta según la convención elegida, la FEM con signo es negativa. Si disminuye, es positiva. Muchos problemas prácticos solo piden la magnitud, por lo que la calculadora muestra ambas. El signo solo tiene sentido tras definir el sentido positivo del circuito y del flujo. El flujo magnético es la integral de superficie del campo magnético a través del área de la bobina. Para un campo uniforme y una espira plana, se expresa como el campo por el área y por el coseno del ángulo entre el campo y la normal a la superficie. Por tanto, puede variar al cambiar el campo o el área, al girar la bobina o al moverla por un campo no uniforme. La calculadora acepta directamente los flujos inicial y final, lo que permite representar cualquiera de esos mecanismos una vez determinado el flujo. El resultado es una FEM media en el intervalo indicado. El voltaje instantáneo requiere la derivada del flujo concatenado y puede variar durante el proceso. El modelo supone igual flujo en todas las espiras e ignora resistencia del devanado, inductancia, flujo de fuga, capacitancia parásita, saturación magnética y ancho de banda de medida. Estos efectos influyen en la corriente y los transitorios incluso cuando el voltaje inducido en circuito abierto sigue la ley de Faraday. Usa la calculadora para problemas de física y estimaciones electromagnéticas iniciales; para el diseño detallado, aplica un modelo de circuito o campo dependiente del tiempo. Las tensiones inducidas altas pueden ser peligrosas, así que las bobinas reales también requieren aislamiento, protección de conmutación y métodos de medida seguros.