Joaquim Curto

To err from the right path is common to Mandkind
Sophocles

You’re going to see that demonstration there, and a a few years ago when I first did this experiment in 26.100, there were several of my colleagues professors of both the physics department and electrical engineer department on my audience and some did not believe what they saw, in fact, it was so bad that after lecture came to me and some accused me for having cheated on the demonstration. This tells you something about them. Imagine, professors in physics and professors in electrical engineer department who did not believe what they were seeing, that tells you how non intuitive this is. The simple fact that we had one voltmeter connected to point D and A, and another voltmeter connected to the same point. They where unwilling to accept that the two voltmeters read a totally different value. They were not used to non conservative fields. Their brains couldn’t handle it. But that’s the way it is. And i’m going to show this to you now. You’re going to see it there.

And when you see this demonstration it will be probably the only time in your life that you will ever see this. And I want you to remember this. You’re going to see something that is very strange. And I want you to tell your grandchildren about it. That you have actually seen it with your own eyes.

Walter Lewin, profesor de Física del Massachusetts Institute of Technology, hablando sobre los campo eléctricos no conservativos inducidos por la variación de flujo de un campo magnético.

Os recomienco que veáis el experimento, que se lleva a cabo a partir del minuto 34.52 de la Video Lecture 16 del Mit Opencourseware.

Lewin habla de la ley de Faraday-Lenz, la 4ª ecuación de Maxwell;

El experimento que es tan sorprendente consiste en un circuito en el que la fuerza electromotriz no proviene de una fuente de voltaje sinó de un campo magnético variable en el tiempo. Lo que como se puede ver en la Ley de Faraday-Lenz genera una fuerza electromotriz proporcional a dicha variación y tal que se opone a la dirección del campo magnético inducido. Vamos que si el campo magnético va hacia arriba, y está augmentando, se creará un corriente inducido tal que generará un campo que vaya contrario al que está augmentando, por lo tanto hacia abajo, y el sentido de circulación de la intensidad inducida será el de la mano derecha, es decir, que si el campo inducido va para abajo, el sentido de circulación de la intensidad seguirá el sentido que marcan los dedos de la mano derecha cuando pones el pulgar hacia abajo, es decir, será horario.

Ahora bien, lo que es tan sorprendente es que Lewin connecta dos voltímetros al mismo punto y lo que se observa es que lo que mide cada uno es diferente!!! Y eso? Porque dichos campos inducidos son no conservativos. Qué quería decir conservativo? que el trabajo de dichos campos (es decir, su integral de linea) no depende del camino, sinó únicamente de la posición inicial y final. O lo que es lo mismo, que la integral en un camino cerrado era cero. Por lo tanto, no conservativo quiere decir que el valor de esa integral Sí que depende del camino recorrido y que por lo tanto, la integral de linea en un camino cerrado no tiene porque dar cero (de hecho, lo debería parecernos raro es q dicha integral a veces NO depende del camino que tomemos (es decir, que lo que debería sorprendernos es la existencia de campos conservativos!) y no lo contrario!).

Si os fijais en la ley de faraday aparece una integral de linea, pues bien, esa integral, al tratarse de la integral de un campo no conservativo, depende del camino que recorremos, por lo tanto, si el primer voltímetro está situado en un lugar distinto del segundo voltímetro, el camino recorrido cambia, por lo tanto, el voltaje medido cambia de una posición a otra. Esto es totalmente sorpendente, porque rompe con nuestras experiencias “normales” con los circuitos. Pues eso, totalmente sorprendrente, ya sabéis algo más. Gracias Lewin por hacer que la física sea algo tan divertido!

Ya os lo he recomendado varias veces, pero las video lectures del mit de Walter Lewin són absolutamente geniales, así que si no os lo había dicho ya, os lo vuelvo a decir, hacer el favor de verlas! Walter Lewin tiene el don de compartir su inmenso amor por la física, una pasión que le llega hasta lo más profundo de su corazón, quedaréis hechizados por él!

(Nota para potenciales lectores: las transcripción de la cita ha sido llevada a cabo por Joaquim Curto, cualquier error tipográfico es error suyo y sólo suyo, su interés es sólo compartir una experiencia tan genial como és poder ver una clase de Walter Lewin e intentar que vosotros también lo hagáis xD xD xD).