¿Cómo se produce Motional EMF?

Motional EMF es la diferencia de potencial producida a lo largo de un conductor que se mueve en un campo magnético. Suponga que un conductor de longitud l se mueve con una velocidad v en un campo magnético uniforme B como se muestra en la figura a continuación.

Como el conductor tiene electrones móviles que pueden moverse libremente, podemos decir que los electrones del conductor también se mueven con una velocidad de v en un campo magnético externo B.

Por lo tanto, la fuerza experimentada por los electrones F = mi (vXB), aquí la letra en negrita significa forma vectorial.

Formar el conocimiento básico del producto cruz de dos vectores; podemos concluir que la dirección de la fuerza sobre los electrones del conductor será hacia arriba. Debido a esta fuerza ascendente sobre los electrones, los electrones del conductor comenzarán a acumularse en la parte superior A del conductor.

Dado que el movimiento del electrón va hacia arriba, podemos decir que la carga positiva del conductor se mueve hacia abajo. Tenga en cuenta que las cargas positivas no se mueven en realidad, sino que debido al movimiento de los electrones, la carga positiva quedará atrás y, por lo tanto, podemos suponer que la carga positiva se mueve hacia abajo y se acumula en la parte inferior B del conductor.

Debido a esta acumulación de carga positiva y negativa en los puntos A y B, se desarrollará un Campo Eléctrico dentro del conductor cuya fuerza dependerá de la fuerza de la carga acumulada. Supongamos que la carga +Q y –Q acumulada en el punto A y B y la fuerza del campo eléctrico es E. Tenga en cuenta que la dirección del campo eléctrico será de B a A, es decir, en dirección ascendente (la dirección del campo eléctrico es de carga positiva a negativa).

La fuerza experimentada por los electrones debido al campo eléctrico desarrollado E, F’ = eE en dirección hacia abajo.

Por lo tanto, la fuerza debido al campo magnético y el campo eléctrico se oponen entre sí y el electrón continuará moviéndose hacia A hasta que la fuerza eléctrica y la fuerza magnética se equilibren entre sí. En condiciones de equilibrio,

Fuerza eléctrica sobre el electrón = Fuerza magnética sobre el electrón y ningún movimiento adicional del electrón.

Por lo tanto, eE = evB

Por lo tanto, E = vB ………………………………..(1)

Por lo tanto,

Diferencia de potencial entre A y B, es decir, EMF = El

= vBl

Como esta diferencia de potencial se debe al movimiento del conductor en un campo magnético, esto se conoce popularmente como EMF de movimiento.

Entonces, para un conductor de longitud l, que se mueve con una velocidad v en un campo magnético uniforme B, la FEM de movimiento = vBl

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