Electroinducción y ondas electromagnéticas

Si el magnetismo puede producir efectos con corriente, también ocurre lo inverso: un campo magnético que cambia genera una corriente. Esa es la electroinducción, base de los generadores, los transformadores y las ondas electromagnéticas que llevan la luz, la radio y los rayos X. El temario de Ciencias Médico Biológicas del IPN la agrupa en un solo tema porque ambas ideas se explican con campos que varían en el tiempo.

Qué debes dominar

• Flujo magnético: Φ = B · A · cos θ, en webers.
• Ley de Faraday: fem inducida = −N · ΔΦ / Δt.
• Ley de Lenz: el sentido de la corriente inducida se opone a la variación que la produce.
• Generadores y transformadores: el transformador cambia voltajes en corriente alterna según V_s / V_p = N_s / N_p.
• Ondas electromagnéticas: campos eléctrico y magnético perpendiculares que se propagan en el vacío a c = 3 × 10⁸ m/s.
• Espectro: de ondas de radio a rayos gamma, ordenado por frecuencia.

Ejemplo: una bobina de 100 espiras en la que el flujo pasa de 0 a 0.02 Wb en 0.5 s tiene una fem de 100 · 0.02 / 0.5 = 4 V. Para una estación de radio de 100 MHz, λ = c / f = 3 × 10⁸ / 10⁸ = 3 m.

Cómo practicarlo

Con situaciones de imán que entra y sale de una bobina, preguntas de cuál onda del espectro tiene mayor energía o frecuencia, y cálculos de c = f · λ. Los transformadores aparecen con número de vueltas.

Errores comunes

• Creer que un imán en reposo dentro de la bobina induce corriente.
• Ordenar el espectro por longitud de onda en sentido contrario al pedido.
• Pensar que el transformador funciona con corriente continua.
• Decir que las ondas electromagnéticas necesitan medio material.