Inducción Magnética

El flujo magnético $\phi$ a través de una superficie S, se define como el producto de la intensidad del campo por el área de la superficie perpendicular al campo.

Donde $\alpha$ es el ángulo que forma el vector intensidad de campo B y el vector superficie S.
La unidad en S.I. es el Weber: $1 \text{ Wb} = 1 \text{ T} \cdot \text{m}^2$

El efecto de inducción magnética se resume así:
Se induce una corriente eléctrica en un circuito si este es atravesado por un flujo magnético variable.

Ley de Lenz: El sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la causa que lo origina.

Ley de Faraday: La corriente inducida es producida por una fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida que es directamente proporcional a la rapidez con que varía el flujo y al número de espiras del inducido:

Como sabemos, para cualquier circuito que cumple con la ley de Ohm; $\varepsilon = I \cdot R$, donde R es la resistencia óhmica del circuito. La intensidad de corriente inducida será entonces,

De estas leyes se deduce que se creará f.e.m. inducida cuando varíe el flujo, es decir, varíe el campo magnético, la superficie, o la posición relativa del vector superficie y el vector campo (el ángulo).

Conductor en movimiento dentro de un campo magnético
Supongamos un conductor de longitud L que se mueve dentro de un campo magnético, sobre otro conductor en U. El área de este circuito es variable: $S = L \cdot v \cdot t$
Y por lo tanto, el flujo que lo atraviesa también es variable:

Siendo $\alpha = 180^\circ$, la fuerza electromotriz, f.e.m. inducida será:

Generador de corriente alterna, Alternador
Consideremos una espira de superficie S, que gira en el seno de un campo magnético uniforme B, con una velocidad angular $\omega$. El flujo que atraviesa la espira será: $\phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha$

Siendo el ángulo $\alpha$ variable según $\alpha = \omega t$. Entonces el flujo variable que atraviesa la espira es: $\phi = B \cdot S \cdot \cos(\omega \cdot t)$
La f.e.m. inducida en N espiras:

En la gráfica $\varepsilon / t$ vemos que $\varepsilon$ es una función sinusoidal periódica, de periodo T. Siendo $\omega = 2\pi f \rightarrow T = \frac{2\pi}{\omega}$
En España la corriente tiene una f = 50 Hz y una $\varepsilon_{\text{max}} = 325$ V.

Autoinducción L
Una bobina formada por N espiras de área S, y longitud l tiene una autoinducción:

Cuando la bobina es recorrida por una corriente variable se genera una fuerza contraelectromotriz:

Inducción mutua. Transformador.
Se usa para modificar el voltaje. Está formado por dos bobinados (primario y secundario) dispuestos sobre un núcleo de hierro laminado. El flujo generado en el primario induce una f.e.m. en el secundario, que se relacionan según: