Inducción Electromagnética y Ondas

Inducción Electromagnética

La inducción electromagnética es el proceso mediante el cual se genera una corriente eléctrica en un circuito como resultado de la variación de un campo magnético. Este hecho fue descubierto, simultánea e independientemente, por M. Faraday y J. Henry, que observaron que en un circuito se genera una corriente eléctrica en las siguientes circunstancias:

• Si se acerca un imán al circuito, o se aleja del mismo.
• Si el que se aleja o se acerca es el circuito.
• Si hay movimiento relativo entre el circuito y otro circuito por el que circule una corriente continua.
• Si el segundo circuito transporta una corriente variable, aunque ambos estén en reposo.
• Si se deforma el circuito en el seno de un campo magnético.

La ley que recoge estos hechos se conoce como ley de Faraday o ley de Faraday-Henry: La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual y de signo opuesto a la rapidez con que varía el flujo magnético a través de la superficie limitada por el circuito, independientemente de las causas que provoque la variación del flujo. El signo negativo en la ley de Faraday indica el sentido en que circula la corriente inducida. Esto se expresa en un principio físico conocido como “ley de Lenz”: La corriente se induce en un sentido tal que el campo magnético que genera se opone a la variación del flujo magnético que la origina. Es decir, el flujo producido por la corriente inducida se opone a la variación del flujo.

A) Según necesiten un medio material para su propagación o según el tipo de energía que transporta la onda.

Las ondas mecánicas o materiales precisan de un medio material (sólido, líquido o gaseoso) para transmitir la energía mecánica que transportan. Las ondas electromagnéticas (y las gravitacionales, según la Física moderna) no precisan de medio material para propagarse, es decir, transmiten la energía.

B) Según la relación existente entre la dirección de vibración de la propiedad perturbada y la dirección de propagación de la onda.

Si ambas direcciones coinciden, las ondas son longitudinales. Si ambas direcciones son perpendiculares, las ondas son transversales.

C) Según el número de dimensiones en que se propaga la onda.

Las ondas unidimensionales, las que se propagan a lo largo de una línea (como en una cuerda), dan frentes de onda puntuales; las ondas bidimensionales, las que se propagan en un plano (como las olas en la superficie de un líquido o las vibraciones de una membrana), dan frentes de onda circulares; y las ondas tridimensionales, ondas que se propagan por todo el espacio (como la luz y el sonido), dan frentes de onda esféricos.

Christiaan Huygens y la Naturaleza de la Luz

Christiaan Huygens ideó en 1690 un método geométrico para construir el frente de onda en un instante dado, conocido dicho frente en un instante anterior. El principio dice así: Los puntos situados en un frente de ondas se convierten en fuentes de ondas secundarias, cuya envolvente constituye un nuevo frente de ondas primario.

Posteriormente surgieron dos ideas contrapuestas acerca de la naturaleza de la luz, las teorías corpuscular y ondulatoria. La hipótesis corpuscular, desarrollada por Isaac Newton, establece que la luz está constituida por diminutas partículas, “corpúsculos”, de distintos tamaños, que salen de la fuente de luz en todas direcciones y se propagan según las leyes de la mecánica con enorme rapidez (se refleja en los objetos y llega a nosotros produciendo la visión). La hipótesis ondulatoria, desarrollada por Christian Huygens, establece que la luz es una onda mecánica longitudinal de alta frecuencia que se propaga por el “eter” (daban por hecho que las ondas necesitaban un medio para propagarse). La no observación del “eter” o de los fenómenos de difracción o interferencia luminosa son sus principales dificultades (no obstante, pensaban que la difracción y la interferencia de la luz no se observan debido a la pequeñez de la longitud de onda de la luz).