Fundamentos de Electromagnetismo y Óptica: De la Inducción a la Formación de Imágenes

Principios del Electromagnetismo

Experiencia de Henry

Si un conductor o alambre se mueve perpendicularmente a un campo magnético, se origina una diferencia de potencial en los extremos del conductor. Esta diferencia de potencial origina una corriente si el conductor forma parte de un circuito cerrado.

Ley de Faraday

Toda variación de flujo magnético que atraviesa un circuito origina en él una corriente inducida. Esta se produce por una fuerza electromotriz (llamada fem inducida), que solo existe mientras dura esa variación de flujo y que es proporcional a la velocidad de variación del mismo.

Ley de Lenz

El sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la causa que la produce.

El Alternador

Un alternador consta de una bobina plana de N espiras que gira con velocidad angular constante dentro de un campo magnético uniforme B. En la bobina se induce una fem al variar periódicamente el flujo que la atraviesa. Esta variación de flujo se origina al variar la orientación de la bobina en el campo magnético.

Autoinducción

Sea un circuito formado por un solenoide, una resistencia variable y una pila. La intensidad que recorre el circuito se modifica al mover el cursor a lo largo de la resistencia variable. La intensidad variable genera en el solenoide un campo magnético variable, que produce una variación del flujo magnético que lo atraviesa. Dicha variación de flujo provoca la aparición de una fuerza electromotriz y una corriente inducida.

Transformadores

Los transformadores son aparatos que sirven para transformar una corriente alterna de intensidad I y tensión V en otra corriente alterna, llamada secundaria, de distinta intensidad y tensión, manteniendo la potencia.

Conceptos Fundamentales de Óptica

Imágenes Reales y Virtuales

• Las imágenes reales se forman por la intersección de los rayos que convergen tras cruzar o emerger de un sistema óptico. No se ven a simple vista y pueden recogerse en una pantalla.
• Las imágenes virtuales se forman por la intersección de las prolongaciones de los rayos que divergen a la salida de un sistema óptico; por eso no existen en realidad y, por consiguiente, no pueden recogerse en una pantalla.

Foco Imagen y Foco Objeto

• El foco imagen (F') es un punto del eje tal que los rayos procedentes de un punto situado en el infinito, y que llegan paralelos al eje, se refractan de forma que ellos o sus prolongaciones pasan por F'. La distancia entre el foco imagen y el centro óptico se llama distancia focal imagen (f').
• El foco objeto (F) es un punto tal que todos los rayos que parten de él, o cuyas prolongaciones pasan por él, salen del sistema óptico paralelos al eje óptico. A la distancia entre este foco y el vértice del dioptrio se le llama distancia focal objeto (f).