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La ley de Faraday describe el modo en que un imán que se mueve a través de una bobina induce un voltaje (fuerza electromotriz, o FEM). Para calcular el voltaje generado por un solo paso del imán por la bobina, será necesario conocer la cantidad de vueltas y el diámetro de ella, la fuerza del campo magnético del imán y el tiempo exacto de duración del paso.
Visión general
De acuerdo con la Ley de Faraday, cuando un hilo conductor sufre fluctuaciones del campo magnético que está a su alrededor, una tensión eléctrica será generada, o "inducida", a través de su material.
Cambiando la ubicación del imán en relación a su bobina, será expuesta a diferentes intensidades de campos magnéticos (es decir, la intensidad de un campo magnético varía con la distancia).
El tamaño de la FEM inducida es igual a: "(número de vueltas de la bobina) x (cambio en el campo magnético) x (área de la sección transversal de la bobina) x (1 / tiempo transcurrido)".
Calculando la FEM
Primero, mida el diámetro de la sección transversal de la bobina utilizando una regla. Asegúrese de que la medición esté en centímetros. Divida ese número por 2 y eleve al cuadrado el resultado antes de multiplicarlo por "pi" (que es 3,141 ...). Después de eso, divida ese nuevo número por 10.000 para convertir las unidades de cm² a m². Escriba el resultado final como el "área de la sección transversal de la bobina".
Para calcular el cambio en el campo magnético, considere que la diferencia máxima será la intensidad total del imán (es decir, cuando el imán esté lo más cerca posible de la bobina) menos cero (cuando el imán no esté cerca de la bobina). En otras palabras, elija un valor para el "cambio en el campo magnético" basado en la intensidad de campo nominal del imán (expresado en "Teslas"). Si no está seguro, póngase en contacto con el fabricante.
Por último, todavía existe la cuestión del tiempo a ser considerado. Cuanto más rápido el imán se mueve por la bobina, menor es el tiempo que el campo flota. Utilice un cronómetro digital para anotar el tiempo que tarda en mover el imán. Repita esto aproximadamente 10 veces y luego tomar un promedio para encontrar un buen valor para el "tiempo transcurrido".
Una vez que haya recopilado todos los valores importantes, juegue en la ecuación del paso anterior para calcular la FEM (expresada en voltios, o V).