Ley de inducción de Faraday
Cuando el campo magnético que atraviesa un bucle de cable cambia, se crea un voltaje en ese bucle — incluso sin pila conectada. Cambia el campo más rápido y obtienes un voltaje mayor; así es exactamente como los generadores convierten movimiento en electricidad.
La fórmula
ε = −ΔΦ / Δt
- ε — fem inducida (V): el voltaje creado en el bucle
- Φ — flujo magnético (Wb): la cantidad de campo magnético que atraviesa el bucle
- t — tiempo (s): cuánto dura el cambio de flujo
Ejemplo resuelto
El flujo magnético a través de un bucle cae 6 webers en 3 segundos. ¿Qué voltaje se induce?
- ΔΦ = 6 Wb
- Δt = 3 s
- ε = −ΔΦ / Δt
- ε = −(6 Wb) / (3 s)
ε = −2 V
Ponte a prueba
El flujo sigue cambiando 6 webers, pero ahora ocurre en solo 2 segundos en lugar de 3. ¿Cuál es ahora el voltaje inducido?
- 2 V
- Respuesta correcta: 3 V
- 12 V
¡Correcto! Un cambio más rápido significa más voltaje: 6 Wb ÷ 2 s = 3 V.
Según la ley de Lenz, la corriente inducida por un flujo cambiante creará su propio campo magnético que…
- Respuesta correcta: se opone al cambio de flujo
- acompaña al cambio de flujo
- no tiene efecto sobre el flujo
Exacto — la corriente inducida siempre lucha contra el cambio que la creó, por eso la fórmula lleva signo menos.
Dónde lo ves
Cada central eléctrica de la Tierra es esta ley a escala industrial: imanes giratorios barren un flujo cambiante a través de las bobinas, y de ahí sale el voltaje que llega al enchufe de tu pared. Una dinamo de bicicleta es la edición de bolsillo — tu pedaleo hace girar un imán, y el faro brilla sin ninguna pila en el circuito.
Errores comunes
Lo esencial es el cambio: un campo magnético enorme y perfectamente constante a través de un bucle no induce nada — solo un flujo cambiante produce un voltaje, ε = −ΔΦ / Δt. Luego, es una rapidez, no una cantidad: el mismo cambio de 6 Wb hecho en 2 s en lugar de 3 s eleva el voltaje de 2 V a 3 V. Y el signo menos es la ley de Lenz — la corriente inducida siempre se opone al cambio que la creó, negándose a entregar un almuerzo gratis.
Cómo se relaciona
Esto completa el par que empezó la fuerza de Lorentz: los campos empujan cargas, y ahora los campos cambiantes crean los voltajes que ponen las cargas en movimiento — sin necesidad de pila. El empuje en contra de Lenz es la conservación de la energía hablando, y la resonancia en corriente alterna, que viene a continuación, es lo que ocurre cuando este voltaje inducido se encuentra con un condensador en un circuito impulsado de un lado a otro.