3 votos

Ley de inducción de Faraday - aclaración de la superficie

La ley de Faraday dice, $$emf = \oint \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\boldsymbol{l} = - \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t} \int \mathbf{B} \cdot \mathrm{d}\mathbf{s}$$

La superficie típica que vemos utilizada para dilucidar esta ley es una bobina de alambre de una sola vuelta como la de abajo (púrpura). Donde la superficie (verde) es una superficie bidimensional en el plano de la bobina que es perfectamente normal al campo B en todas partes.

enter image description here

Mi pregunta es sobre la elección de la superficie . Estoy bastante seguro (y @RobJeffries responder aquí aparentemente apoya) que la superficie puede adoptar muchas formas diferentes siempre que esté delimitada por la bobina. ¿Es correcto lo que entiendo? ?

Por ejemplo, si utilizo cualquiera de las siguientes superficies (suponiendo que puedo manejar adecuadamente la integración y el producto punto en el S.A.R.) obtendré el mismo resultado para emf como si utilizara la superficie anterior.

En este caso, acabo de "hacer crecer" un cilindro hueco hasta donde la bobina (línea negra discontinua) define el extremo inferior abierto (la superficie naranja no interviene en la integral de superficie en R.H.S.).

enter image description here

En este caso, debajo de mi superficie está el interior de una bolsa de basura llena de aire, con la abertura de la bolsa perfectamente definida por la bobina.

enter image description here

En este último caso, la superficie es el interior de un cono con el fondo abierto definido por la bobina.

enter image description here

1voto

Mock Puntos 106

Es válido para todos los suave superficies limitadas por el bucle, según el Teorema de Kelvin-Stokes . Está bien para la bolsa de basura, pero me temo que es necesario poner algún pequeño radio en los bordes afilados de las otras 2 superficies.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X