Mover un imán cerca de un conductor induce una corriente. Si se trata de un material superconductor con resistencia , entonces mi libro de texto dice:
Entonces, la corriente inducida continuará fluyendo incluso después de que la fem inducida haya desaparecido.
Esto tiene sentido físicamente: no hay resistencia para detener el flujo de carga. Pero luego el libro llega a esta conclusión:
Gracias a esta corriente persistente , resulta que el flujo a través del bucle es exactamente el mismo que antes de que el imán comenzara a moverse, por lo que el flujo a través de un bucle de resistencia cero nunca cambia.
Si el flujo nunca cambia en un superconductor, de la ley de Faraday esto significa, por lo que he aprendido, que ninguna fuerza electromotriz es inducido:
Por lo tanto, mi conclusión es: nunca se induciría ninguna corriente. La corriente nunca se puede inducir en un bucle superconductor. ¿Es este el caso o estoy malinterpretando mi libro?
Por lo tanto, mi conclusión es: nunca se induciría ninguna corriente. La corriente nunca se puede inducir en un bucle superconductor. ¿Es este el caso o estoy malinterpretando mi libro?
Uno no puede concluir esto por las razones que ha dado; del hecho de que el flujo total no cambia no se sigue que la corriente no pueda cambiar.
Para una resistencia finita distinta de cero, debe haber una fem para mantener una corriente circulante. Sin embargo, para el caso de resistencia cero , puede haber una corriente sin fem (resistencia cero) y, además, una corriente cambiante .
Dado que el flujo neto a través de la superficie limitada por el bucle superconductor es solo el flujo magnético debido al imán más el flujo magnético debido a la corriente a través del superconductor,
imponiendo la condición
implica que
Por lo tanto, si el imán se mueve, provocando entonces, debe darse el caso de que , es decir, que la corriente que circula por el superconductor está cambiando .
Dado que el flujo neto no cambia, no hay fem alrededor del bucle que encierra la superficie. No obstante, dado que la resistencia es cero, la corriente es independiente de la fem y, por lo tanto, no se puede concluir que la corriente es cero o invariable.
Since the net flux is not changing, there is no emf around the loop enclosing the surface.
- pero la Ley de Faraday que es
Fuerza electromotriz puede interpretarse como el trabajo termodinámico unitario que como debe realizar la fuente de energía para mover una unidad de carga a través de un movimiento de bucle, a saber:
Sin embargo, en un superconductor, la corriente eléctrica ya no está descrita por la ley de Ohm habitual, ya que no hay más disipación . De hecho, las ecuaciones de Londres te dan que:
Para resumir :
En un conductor:
En un superconductor:
Feynman:
En un "conductor perfecto" no hay resistencia alguna a la corriente. Entonces, si se generan corrientes en él, pueden continuar para siempre. De hecho, la fem más pequeña generaría una corriente arbitrariamente grande, lo que realmente significa que no puede haber fem en absoluto. Cualquier intento de hacer que un flujo magnético atraviese esa hoja genera corrientes que crean campos B opuestos, todos con fem infinitesimales, por lo que no entra flujo. Si tenemos una hoja de un conductor perfecto y ponemos un electroimán al lado, cuando encendemos la corriente en el imán, aparecen corrientes llamadas corrientes de Foucault en la hoja, por lo que no entra flujo magnético.
Pablo
david coffman
david coffman
Steven