Ley de Lenz

La ley de Lenz, también llamada ley de Lenz-Faraday, es utilizada en el ámbito del electromagnetismo y permite determinar el sentido de la corriente inducida. Puede enunciarse como sigue: un cambio de estado de un sistema electromagnético provoca un fenómeno cuyos efectos tienden a oponerse a este cambio. Heinrich Friedrich Lenz, físico de origen alemán, propone en el año 1834, que las tensiones inducidas se opondrán al sentido de la variación generada por el flujo magnético que las produce, con la finalidad de crear una ley por la cual se trate la conservación de la energía eléctrica.

Temas relacionados

Inducción electromagnética, Ley de Faraday

¿Qué es la ley de Lenz?

La ley de Lenz es asociada al área electromagnética, ya que su planteamiento se basa en la relación de cambios o tensiones producidas por las variaciones en la propiedad del flujo magnético a partir de que estas variaciones se presenten en un sentido contrario al flujo que las produce. En honor al su creador, la ley de Lenz lleva su apellido. El físico Heinrich Lenz la formula a principios del siglo XIX con la finalidad de la conservación de energía.

En qué consiste la ley de Lenz

La ley de Lenz tiene la finalidad de predecir el sentido de la fuerza electromotriz generada en un circuito eléctrico. Esto tiene lugar a partir de que la fuerza electromotriz (o el sentido de la corriente), generada es tal, que sus consecuencias magnéticas se oponen o repelen a la variación del flujo del campo magnético donde es producida.

Este flujo magnético a través de una espira crece y la corriente eléctrica encontrada logra generar un campo magnético de flujo negativo, lo que disminuye sucesivamente al aumento del flojo original.

Quién propuso la ley de Lenz

La Ley de Lenz, es llamada así por quien la concibió, Heinrich Friedrich Lenz, físico de origen alemán con estudios en las áreas de química y física. Este científico se enfoca en estudiar en un primer instante las condiciones climáticas, hasta 1831 que se decide por centrarse en el estudio del electromagnetismo, haciendo el aporte más significativo a lo largo de su carrera: «El sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo».

Es así como completa la teoría presentada por Faraday, en una de las asociaciones más significativas al avance de la física.

Historia

Heinrich Friedrich Lenz se dedicó al campo de la física y la química durante su carrera, llegando a ejercer el cargo de docente y luego rector en la Universidad y Academia de Ciencias de la ciudad de San Petersburgo. En sus comienzos, estudió el efecto Peltier, la conductividad de los metales y la variación de la resistencia eléctrica con la temperatura. Lenz estudia la conductividad eléctrica y luego hace el descubrimiento de lo que actualmente es el efecto Joule, con lo que logra a partir de ello, estudiar la independencia de las variaciones eléctricas, en un intercambio de experiencias y conclusiones que le permiten enunciar la conocida ley de Lenz en 1834. De este modo, Lenz contribuye a un avance importante en el área del electromagnetismo, permitiendo determinar el sentido y la dirección producidos por la variación de los flujos de energía.

Formula

La ley de Lenz es expresada matemáticamente de la siguiente manera:

• E representa la fem (fuerza electromotriz).
• N representa el número de espiras.
• ∆ϕ representa está en webers y representa el flujo de inducción magnética.
• ∆t representa el tiempo expresado en segundos.

Cabe señalar que el signo – es para indicar que la polaridad de la tensión es tal que se opone a la causa que la produjo.

Aplicaciones de la ley de Lenz

Los alternadores son dispositivos que generan corrientes eléctricas que se alternan, de allí deriva su nombre. Constan de dos elementos esenciales: el rotor, el cual provoca el giro del conjunto, y el estator, el cual rodea al anterior y es el encargado de rotar alrededor de su eje. Estos alternadores generan una corriente alterna con la finalidad de ser utilizada para motores, generando a su vez, energía mecánica partiendo de la energía eléctrica; con tan sólo la conexión de las escobillas de un alternador con otro generador. Esto induce una reorientación y un giro indefinido de la espira del segundo alternador mientras se cuente con el aporte de una corriente.

Ejemplo

Uno de los ejemplos de la ley de Lenz encontrados en la cotidianidad es la aproximación del polo sur de un imán a una espira, lo que genera que la fuerza electromotriz inducida sea negativa y se oponga a la causa que al produce; la corriente circula a través de ella de tal manera que logra que la espira se comporte como un polo sur frente al imán, al que debe tratar de repeler.