1.2 Experiencia de Henry


Animación 3. Leifi. Uso educativo.

Joseph Henry descubrió que si un conductor se mueve perpendicularmente a un campo magnético, se origina una diferencia de potencial entre los extremos del conductor. Si el conductor forma parte de un circuito cerrado, aparece una corriente eléctrica.

En el experimento de Henry se puede explicar la aparición de la fuerza electromotriz inducida mediante la ley de Lorentz.

Imagen 6. Elaboración propia.

Al desplazar la varilla conductora, los electrones del metal se mueven con una velocidad en el interior del campo magnético y sobre ellos actúa una fuerza .

La desplaza los electrones hasta el extremo a de la varilla y se produce una acumulación de carga negativa en a y de carga positiva en b, que produce un campo eléctrico que se opone al desplazamiento de nuevos electrones. En el equilibrio y por lo tanto y de este modo .

Por tanto, el campo eléctrico inducido en el interior de la varilla (conductor) es directamente proporcional al campo magnético externo y a la velocidad de la varilla. El campo inducido crea una diferencia de potencial , que se mantendrá mientras persista el movimiento del conductor.

Si se invierte el sentido del movimiento, la diferencia de potencial se invierte.

Al producirse este fenómeno hemos obtenido un conductor con acumulación de cargas de distinto signo en sus extremos, esto es, un generador. La diferencia de potencial entre los extremos del conductor se denomina fuerza electromotriz (fem) ε y es la magnitud característica del generador.

La fuerza electromotriz es la energía por unidad de carga acumulada en los extremos de la varilla, es decir, en la varilla para mover las cargas se ha utilizado una energía. Esta energía la aporta el agente externo que hace que la varilla se mueva con velocidad . El trabajo realizado por la fuerza exterior al desplazarse la varilla ha separado las cargas y se ha transformado en energía eléctrica del generador. Aquí tienes un ejemplo del principio de conservación de la energía.

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Una varilla metálica de 40 cm de longitud se mueve, paralelamente a sí misma, con una velocidad de 0,1 m/s en el seno de un campo magnético de 0,5 T, perpendicular al plano en que se produce el desplazamiento. Determina la fuerza electromotriz inducida.


Icono de iDevice AV - Reflexión

Sobre un conductor en forma de U desliza una barra metálica de 20 cm, con una velocidad de 1 m/s, como indica la figura. El circuito que forman está situado perpendicular a un campo magnético uniforme de 0,05 T. ¿Cuál es el valor de la fuerza electromotriz inducida?

Imagen 7. Elaboración propia.