Page 231 - Libro Hipertextos Fisica 2

Componente: Procesos físicos

2.4.2 Producción de corriente alterna
La producción de corriente alterna es muy sencilla, por tal razón es la más utilizada
tanto a nivel doméstico como a nivel industrial. Su producción se encuentra rela-
cionada con la variación en el flujo magnético que atraviesa un conductor, es decir,
al giro a gran velocidad entre los polos de un electroimán (inductor) de una bobina
(inducido) en un campo magnético.
Al producirse el giro, el flujo magnético que el inductor genera sobre el inducido
experimenta una variación continua, por lo cual se produce una corriente alterna
en el inducido que, es transportada, por medio de cables, hasta los lugares donde
posteriormente será utilizada.
Cuando al inducido se le genera una velocidad angular, v, constante, estando en el
interior del inductor (se crea un campo magnético uniforme B), se induce una co-
rriente debido a que el movimiento hace variar el flujo magnético sobre el inducido.
La fuerza electromotriz inducida que se genera en cada espira cambia de manera
sinusoidal y se expresa como:
ε 5 B ? A ? v ? sen (v ? t) 5 ε ? sen (v ? t)
máx máx
Como la función seno toma como máximo valor la unidad, ε es:
máx
ε máx 5 B ? A ? v
Para el caso de que el inducido conste de N espiras iguales, el valor de la fem máxima
generada por el inducido es:
ε 5 N ? B ? A ? v
máx
Si se unen los extremos del inducido a una resistencia R, y consideramos despreciable
la resistencia propia del inducido, circulará una corriente, que en aplicación de la ley
de Ohm es igual a:

I � � � � máx ? sen(� ? t)
R R
De acuerdo con el valor máximo del seno, entonces:

�
I � máx
R

EJEMPLO

Una bobina formada por 500 espiras circulares de Aplicando la ecuación para hallar la fem máxima
radio 5 cm gira a 300 r.p.m. en el interior de una para una bobina de N espiras, tenemos que:
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campo magnético de 5 ? 10 T. Si la bobina se co- ε 5 (500)(5 3 10 T)(7,9 3 10 m )(31,4 rad/s)
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2
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necta a un foco cuya resistencia es de 300 V, ¿cuál máx
es la máxima intensidad de corriente que pasa por ε máx 5 0,6 V Al calcular
ella? Aplicando la ecuación de la ley de Ohm, tenemos:
Solución: � máx 0,6V � 3
I � R � � 2 � 10 A
Para calcular el valor máximo de la fem, debemos 300 �
determinar: La máxima intensidad de corriente generada es
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A 5 p ? r 5 p ? (5 3 10 m) 5 7,9 3 10 m 2 2 3 10 A.
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v 5 300 r.p.m. ? 2p/60 5 31,4 rad/s
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