Calcule la fuerza electromotriz inducida (EMF), el cambio de flujo, el cambio de campo, la FEM en movimiento o el voltaje del generador de CA utilizando la ley de inducción de Faraday ($\mathcal{E} = -N \cdot \Delta\Phi / \Delta t$).
Preajustes rápidos:
Entradas
Número de wire loops en el coil (N > 0).
Cambio del flujo magnético a través de una espira (positivo = aumenta, negativo = disminuye).
Duración de flux cambio (Δt > 0).
V
Desired electromotive fuerza en volts.
Ω
Specify circuit resistance un compute induced actual (I), cargo (Q), y potencia (P).
Resultados & Análisis
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Ingrese las entradas anteriores para calcular.
Entradas
Número de wire loops en el coil.
Cambio en magnetic field strength durante tiempo.
Area de un single loop.
m
Altura de rectangular coil.
grados (°)
0° = Field perpendicular un loop plane (máximo flux). 90° = Field parallel un loop (zero flux).
Duración de field cambio (Δt > 0).
V
Desired electromotive fuerza en volts.
Ω
Specify circuit resistance un compute induced actual (I), cargo (Q), y potencia (P).
Resultados & Análisis
—
Ingrese las entradas anteriores para calcular.
Entradas
Fuerza del campo magnético uniforme.
Longitud de una varilla conductora recta que se mueve a través del campo.
Speed de conductor rod relative un magnetic field.
grados (°)
90° = Motion perpendicular un field lines (máximo EMF). 0° = Motion parallel un field lines (zero EMF).
V
Desired motional electromotive fuerza en volts.
Ω
Specify circuit resistance un compute motional actual (I) y potencia dissipation (P).
Resultados & Análisis
—
Ingrese las entradas anteriores para calcular.
Entradas
Número de wire loops en el rotating armature.
Intensidad uniforme del campo del estator.
Area de single rotating coil loop.
Coil rotation speed en Hertz (cycles por second).
V
Tensión alterna máxima deseada.
Ω
Connected load resistance un compute peak/RMS AC actual y promedio AC potencia.
Resultados & Análisis
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Ingrese las entradas anteriores para calcular.
Visualizador interactivo y diagrama vectorial
Paso-por-Paso Mathematical Desglose
Seleccione una pestaña e ingrese entradas válidas para ver el desglose matemático detallado de sustitución.
5 min de lectura3 pasos7 términos3 ejemplos6 preguntas frecuentesFEM = -N (dPhi/dt)
Elige A Partir del Cambio de Flujo si ya sabes cuánto cambió el flujo magnético, A Partir de Campo y Área si conoces el cambio en la intensidad de campo sobre un área de espira fija, o FEM Motriz si un conductor se está moviendo físicamente a través de un campo.
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Ingresa los valores de la bobina y del cambio
Completa el número de vueltas y los valores de cambio relevantes —flujo, o campo y área, o campo, longitud de la varilla y velocidad. La calculadora se actualiza al instante mientras escribes.
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Lee la FEM inducida
La tarjeta de resultados muestra la magnitud de la FEM inducida en voltios, junto con la ecuación exacta usada. La línea de interpretación te recuerda que el signo, por la ley de Lenz, siempre se opone al cambio que lo causó.
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Referencia
Fórmula y metodología
3 fórmulas▸
Ley de Faraday — cambio de flujo
FEM = -N (dPhi/dt)
La FEM inducida en una bobina de N vueltas es igual a la tasa negativa de cambio del flujo magnético a través de una espira. El signo negativo es la ley de Lenz: la FEM inducida impulsa una corriente que se opone al cambio de flujo que la produce. Esta calculadora reporta la magnitud, |FEM| = N |dPhi| / dt.
Flujo a partir de campo y área
Phi = B A cos(theta)
El flujo magnético a través de una espira es la intensidad de campo multiplicada por el área de la espira multiplicada por el coseno del ángulo entre el campo y la normal de la espira. Con el campo perpendicular a la espira (theta = 0), un cambio en la intensidad de campo por sí solo cambia el flujo en dPhi = A dB, dando FEM = N A |dB| / dt.
FEM motriz
FEM = B L v
Un conductor recto de longitud L moviéndose a una velocidad v a través de un campo magnético perpendicular B tiene cargas libres empujadas a lo largo de su longitud por la fuerza magnética, produciendo una FEM igual al producto del campo, la longitud y la velocidad —la misma física de la ley de Faraday, vista desde el marco de referencia del conductor en movimiento.
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Referencia general
Confianza, metodología y fuentes
Metodología y fuentes▸
Responsabilidad editorial
Autor: Equipo editorial de Calculover - Editor
Responsable: Equipo editorial de Calculover - Editorial owner
Última revisión: 2026-07-31
Última verificación: 2026-07-31
Fuentes principales
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Glosario
Términos clave explicados
7 términos▸
Ley de FaradayLa ley física que establece que un flujo magnético cambiante a través de un circuito induce una fuerza electromotriz (FEM) en ese circuito, con una magnitud igual a la tasa de cambio del flujo multiplicada por el número de vueltas.
FEM inducidaLa fuerza electromotriz (voltaje) generada en un conductor por un flujo magnético cambiante, medida en voltios. Impulsa corriente si el circuito está cerrado.
Flujo magnético (Phi)Una medida del campo magnético total que pasa a través de una superficie, igual a la intensidad del campo multiplicada por el área multiplicada por el coseno del ángulo entre el campo y la normal de la superficie, medida en Webers (Wb).
Vueltas (N)El número de espiras de alambre en una bobina. Cada vuelta adicional agrega el valor de FEM inducida de otra espira, así que la FEM total de una bobina escala linealmente con N.
Ley de LenzEl principio de que una corriente inducida siempre fluye en la dirección que se opone al cambio de flujo que la creó —la fuente del signo negativo en la ley de Faraday, y una consecuencia de la conservación de energía.
Weber (Wb)La unidad SI de flujo magnético. Un weber equivale a un tesla multiplicado por un metro cuadrado, y un cambio de flujo de un weber por segundo a través de una vuelta induce un voltio.
Inducción electromagnéticaEl fenómeno más amplio, descrito por la ley de Faraday, en el cual un entorno magnético cambiante alrededor de un conductor genera una corriente o voltaje eléctrico —el principio de funcionamiento detrás de generadores, transformadores y carga por inducción.
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Escenarios
Ejemplos del mundo real
3 ejemplos▸
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Estudiante de física
Bobina en un campo cambiante
Vueltas (N) 100Cambio en el flujo (ΔΦ) 0.05 WbIntervalo de tiempo (Δt) 2 s
FEM = N|ΔΦ|/Δt = 100 × 0.05 / 2 = 2.5 V. Como la bobina tiene 100 vueltas, el mismo cambio de flujo a través de una sola espira produce 100 veces la FEM de una espira de una sola vuelta.
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Estudiante de física
Varilla conductora deslizándose sobre rieles
Campo magnético (B) 0.5 TLongitud de la varilla (L) 2 mVelocidad (v) 3 m/s
FEM = B·L·v = 0.5 × 2 × 3 = 3 V. Esta es la FEM motriz —no se necesita ninguna bobina ni cambio de flujo explícito, ya que el movimiento de la varilla a través del campo por sí mismo cambia el flujo encerrado con el tiempo.
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Estudiante de ingeniería
Duplicar el número de vueltas
Vueltas (N) 200 (duplicado desde 100)Cambio en el flujo (ΔΦ) 0.05 WbIntervalo de tiempo (Δt) 2 s
FEM = 200 × 0.05 / 2 = 5 V —exactamente el doble del resultado de 2.5 V con 100 vueltas. Como la FEM escala linealmente con N, agregar más vueltas es la forma más directa de aumentar el voltaje de salida de un generador o transformador para el mismo cambio de flujo.
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Referencia
Citar esta calculadora
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La ley de inducción de Faraday explica cómo funcionan los generadores, transformadores y cargadores por inducción: un flujo magnético cambiante a través de una bobina induce un voltaje, y más vueltas o un cambio más rápido significan más voltaje. Esta calculadora computa esa FEM inducida de tres maneras —a partir de un cambio de flujo conocido, de un cambio de campo sobre un área fija, o de un conductor moviéndose físicamente a través de un campo.
Cómo funciona la Calculadora de la Ley de Faraday
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La relación central es FEM = -N (dPhi/dt): la FEM inducida es igual al número de vueltas multiplicado por la tasa a la que el flujo magnético cambia a través de cada vuelta, con un signo negativo de la ley de Lenz que indica que la FEM inducida se opone a ese cambio. Cuando conoces el cambio de campo en lugar del cambio de flujo directamente, la calculadora usa Phi = B A cos(theta) con el campo mantenido perpendicular a la espira (cos(theta) = 1), así que dPhi = A dB y FEM = N A |dB| / dt. Para un conductor que se mueve a través de un campo en lugar de estar quieto en uno que cambia, el resultado equivalente es la FEM motriz, FEM = B L v —la misma física subyacente vista desde el marco de referencia del conductor en movimiento. Los tres modos reportan la magnitud de la FEM en voltios.
Entradas y qué significan
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Turns (N) es el número de bucles de alambre en la bobina; se multiplica directamente en los resultados basados en el flujo. El cambio en el flujo (ΔΦ) y el cambio en el campo (ΔB) son el cambio total durante el intervalo de tiempo, no una tasa; primero divídalo por Δt si solo tiene una tasa instantánea. El área del bucle (A) es el área de un bucle único, supuesta perpendicular al campo. Para la EMF en movimiento, la longitud de la varilla (L) y la velocidad (v) suponen que la varilla, el campo y la velocidad son mutuamente perpendiculares, que es la configuración estándar de los libros de texto y proporciona la EMF máxima posible para esas magnitudes.
Límites y casos extremos
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Un intervalo de tiempo (Δt) de cero no tiene significado físico para una tasa de cambio promedio, por lo que ambas pestañas basadas en flujo requieren Δt mayor que 0. En la pestaña Campo y área, la calculadora usa ΔΦ = A·ΔB·cos(θ), donde θ se mide desde la normal del bucle; Si el área, el ángulo y el campo cambian juntos, calcule el cambio de flujo total directamente. La fórmula de EMF en movimiento incluye sin(θ) para el ángulo entre la velocidad y el campo. Las estadísticas resistivas opcionales utilizan la ley de Ohm y, para el generador de CA, el voltaje RMS durante un ciclo; Se excluyen la inductancia, la capacitancia y la saturación del núcleo.
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Preguntas
Preguntas frecuentes
6 preguntas▸
¿Cuál es la fórmula detrás de la Calculadora de la Ley de Faraday?+
La fórmula central es FEM = -N (dPhi/dt) —la FEM inducida es igual al número de vueltas de la bobina (N) multiplicado por la tasa de cambio del flujo magnético (dPhi/dt) a través de una espira. La calculadora también deriva la FEM a partir de un cambio de campo sobre un área fija (FEM = N A |dB| / dt) y a partir de la FEM motriz (FEM = B L v) para un conductor que se mueve a través de un campo.
¿Por qué hay un signo negativo en la ley de Faraday, y lo muestra la calculadora?+
El signo negativo es la ley de Lenz: la FEM inducida siempre impulsa una corriente en la dirección que se opone al cambio de flujo que la crea, lo cual es una consecuencia directa de la conservación de energía. Esta calculadora reporta la magnitud de la FEM (siempre positiva) y anota la convención de signo de la ley de Lenz en la línea de interpretación del resultado en lugar de mostrar un número con signo.
¿Qué es la FEM motriz y en qué se diferencia de la ley de Faraday?+
La FEM motriz (FEM = B L v) es el voltaje inducido cuando un conductor se mueve físicamente a través de un campo magnético, en lugar de estar quieto en un campo que cambia. Es el mismo fenómeno que la ley de Faraday —el flujo encerrado sigue cambiando con el tiempo— solo visto desde la perspectiva del conductor en movimiento en lugar de una bobina estacionaria.
¿Por qué un cambio de flujo más rápido produce más FEM inducida?+
La ley de Faraday depende de la tasa de cambio del flujo, dPhi/dt, no sólo del cambio total. Distribuir el mismo cambio de flujo en un intervalo de tiempo más corto aumenta dPhi/dt, lo que aumenta proporcionalmente la FEM inducida; esta es la razón por la que mover rápidamente un imán a través de una bobina produce un pico de voltaje mucho mayor que moverlo lentamente.
¿Qué unidades usa la Calculadora de la Ley de Faraday?+
El flujo está en webers (Wb), el campo magnético en tesla (T), el área en metros cuadrados (m²), el tiempo en segundos (s), la longitud en metros (m), y la velocidad en metros por segundo (m/s). El resultado, la FEM inducida, sale en voltios (V) en cada modo.
¿Cómo se relaciona el flujo magnético con el campo y el área?+
El flujo magnético es Phi = B A cos(theta), donde B es la intensidad de campo, A es el área de la espira, y theta es el ángulo entre el campo y la dirección normal (perpendicular) de la espira. Esta calculadora asume que el campo es perpendicular a la espira (theta = 0, cos(theta) = 1) en la pestaña A Partir de Campo y Área, así que un cambio en la intensidad de campo por sí solo impulsa el cambio de flujo.
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