Ley de Faraday

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La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley de Faraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:

$\oint_C \vec{E} \cdot \vec{dl} = - \ { d \over dt } \int_S \vec{B} \cdot \vec{dA}$

donde $\vec{E}$ es el campo eléctrico, $d\vec{l}$ es el elemento infinitesimal del contorno C, $\vec{B}$ es la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de $\vec{dA}$ están dadas por la regla de la mano derecha.

La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.

Por medio del teorema de Stokes puede obtenerse una forma diferencial de esta ley:

$\nabla \times \vec{E} = -\frac{\partial \vec{B}} {\partial t}$

Ésta es una de las ecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes del electromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando así al electromagnetismo.

En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la fórmula anterior se transforma en:

$e=-N{d \Phi \over d t}$

donde e es la fuerza electromotriz inducida y dΦ/dt es la taza de variación temporal del flujo magnético Φ. La dirección de la fuerza electromotriz (el signo negativo en la fórmula) se debe a la ley de Lenz.