Expertos en el diseño y fabricación de instrumentación de hidrologÃa y monitoreo ambiental
Ley de Faraday
Cómo combinamos la tecnologÃa de vanguardia del siglo XXI con los principios fÃsicos establecidos del siglo XIX
El principio de inducción electromagnética.
En 1831, Michael Faraday descubrió el principio de inducción electromagnética.
​
Descubrió que si tomaba una bobina de alambre y movÃa un imán permanente en ella, podÃa medir una fuerza electromotriz (voltaje) a través del alambre.
Con este descubrimiento, Faraday habÃa demostrado una relación fundamental entre los campos eléctricos y magnéticos, que desde entonces se ha convertido en una de las piedras angulares de la fÃsica moderna.
En 1895, el fÃsico holandés Hendrik Antoon Lorentz, logró derivar una fórmula para las fuerzas que actúan sobre un portador de carga en un campo magnético.
Esta fórmula establece que la fuerza que actúa sobre la carga está determinada por el valor de la carga (q), la fuerza del campo magnético (B) y la velocidad (v) a la que viaja la carga.
1
F = B * q * v
q = carga del objeto v = velocidad del objeto B = fuerza del campo magnético F = fuerza resultante
Dado que el agua contiene portadores de carga, nuestra tecnologÃa de medidor de velocidad puede aprovechar el principio mencionado anteriormente.
Todas nuestras sondas contienen una bobina que crea un campo magnético de fuerza fija.
Este campo magnético influye en la carga del agua y una fuerza, que depende de la velocidad del agua (como se muestra en la ecuación 1) actúa sobre ellos.
Esta fuerza separa las cargas positivas y negativas del agua y crea un campo eléctrico.
2
E = F / q
E = intensidad del campo eléctrico F = fuerza que actúa sobre la carga q = carga / q
3
U = E * x
U = voltaje medido E = intensidad del campo eléctrico x = distancia entre electrodos
Para medir este campo eléctrico, primero debemos saber en qué dirección se crea.
Dado que el campo eléctrico es generado por el movimiento, podemos usar la regla de la mano derecha para determinar la dirección.
En la figura adyacente, "Movimiento" representa la dirección del flujo de agua, "Campo" representa la dirección del campo magnético y "Corriente" representa la dirección en la que se crea el campo eléctrico.
Podemos aplicar esta regla a nuestra sonda.
El campo magnético generado por la bobina apunta aproximadamente hacia arriba (como se mostró anteriormente).
Esto nos hace encontrar que el campo eléctrico debe apuntar en la dirección indicada por la flecha verde.
Por lo tanto, nuestra sonda contiene dos electrodos alineados en esta dirección, midiendo el voltaje causado por el campo eléctrico.
Sustituyendo las ecuaciones 1 y 2 en la ecuación 3, obtenemos la ecuación 4.
Dado que tanto la intensidad del campo magnético como la distancia entre los electrodos son constantes, podemos deducir la velocidad del flujo de agua a partir de la medición de voltaje.
​
Aunque la fÃsica y las matemáticas en esta explicación se han simplificado, esto deberÃa brindarle una buena comprensión general de cómo funcionan nuestros dispositivos de medición.