Paritian

Electricidad

Calculadora de la Fuerza Electromotriz de un Generador (Ley de Faraday)

Tensión de pico, eficaz e instantánea de una bobina que gira en un campo magnético, con la senoide dibujada a lo largo de dos vueltas.

Resultados

Fuerza electromotriz de pico 62,8319 V
Fuerza electromotriz eficaz 44,4288 V
Fuerza electromotriz en ese instante 44,4288 V
Flujo concatenado máximo N·B·A 0,2 Wb
Velocidad de rotación 3000 rpm
Cómo varía
Fuerza electromotriz en ese instanteInstante 0,0 – 40,0. Fuerza electromotriz en ese instante: 0 → 8,08331e-14; Fuerza electromotriz eficaz: 44,4288 → 44,4288Fuerza electromotriz en ese instanteFuerza electromotriz eficaz-100-500501000,010,020,030,040,0Instante (ms)

La línea discontinua marca el valor que ha escrito.

Qué hace esta herramienta

La ley de inducción de Faraday — la tercera de las ecuaciones de Maxwell — dice que un flujo magnético variable a través de una bobina genera una tensión a su alrededor. Haga girar una bobina de N espiras en un campo constante y el flujo oscila entre +NBA y −NBA en cada vuelta, dando una senoide cuyo pico es N·B·A·ω. El pico crece con la velocidad, y por eso precisamente la dinamo de una bicicleta da poca luz cuando se pedalea despacio. Los generadores reales añaden núcleos de hierro y varios pares de polos, pero la senoide y su pico salen de esta misma línea.

Fórmula

e(t) = N B A ω sin(ωt) · ω = 2πf · E_peak = N B A ω · E_rms = E_peak ÷ √2

Variables

SímboloSignificadoUnidad
ntNúmero de espiras—
bCampo magnéticomT
aÁrea de la bobinacm²
fFrecuencia de rotaciónHz
tInstantems
EPFuerza electromotriz de picoV
ERFuerza electromotriz eficazV
ETFuerza electromotriz en ese instanteV
FLFlujo concatenado máximo N·B·AWb
RPMVelocidad de rotaciónrpm

Ejemplo resuelto

  • Número de espiras100
  • Campo magnético200 mT
  • Área de la bobina100 cm²
  • Frecuencia de rotación50 Hz
  • Instante2,5 ms
  • Fuerza electromotriz de pico62,8319 V
  • Fuerza electromotriz eficaz44,4288 V
  • Fuerza electromotriz en ese instante44,4288 V
  • Flujo concatenado máximo N·B·A0,2 Wb
  • Velocidad de rotación3000 rpm

Limitaciones

  • La fórmula supone una geometría ideal — un hilo o una bobina infinitamente largos, una esfera perfectamente uniforme — en el vacío o en un material uniforme. Las piezas reales se acercan, pero los extremos, el metal cercano y los materiales magnéticos cambian el campo.
  • Las instalaciones eléctricas se rigen por reglamentos nacionales. La sección del cable depende también del método de instalación, agrupamiento, temperatura ambiente y protecciones, que esta calculadora no evalúa.