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Física, 2º Bachillerato. Problemas resueltos

 

Fuerza electromotriz inducida. Ley de Faraday.

 

 

 

 

 

Problema 1.

A una espira circular de 5 cm de radio, que descansa en el plano XY, se le aplica durante el intervalo de tiempo de t = 0 a t = 5 s un campo magnético B = 0,1 t2  (T) en la dirección del eje Z y en sentido positivo y donde t es el tiempo en segundos.

a) Calcule el flujo magnético que atraviesa la espira y represente gráficamente la fuerza electromotriz inducida en la espira en función del tiempo.

b) Razone cómo cambiaría la fuerza electromotriz inducida en la espira si: i) el campo magnético fuera B =(2 - 0,01 t2) en la dirección del eje Z; ii) la espira estuviera situada en el plano XZ.

Solución

 
 

Problema 2.

Una bobina circular, formada por 200 espiras de 10 cm de radio, se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnético de 0,2 T. Determina la f.e.m. inducida en la bobina en los casos siguientes referidos a un intervalo de tiempo igual a 0,1 s:

a) Se duplica el campo magnético.

b) Se anula el campo magnético.

c) Se invierte el sentido del campo magnético.

d) Se gira la bobina 90 grados en torno al eje paralelo al campo magnético.

e) Se gira la bobina 90 grados en torno al eje perpendicular al campo magnético.

Solución

 
 

Problema 3.

Una espira de 10 cm2 de área está situada perpendicularmente en el seno de un campo magnético de 1 T. Si el campo disminuye proporcionalmente hasta anularse al cabo de 2 s, calcula la f.e.m. inducida. Representa de forma gráfica el campo magnético y la f.e.m. inducida en función del tiempo. Si el campo magnético es perpendicular al plano del papel y de sentido hacia fuera, indica en un esquema el sentido de la intensidad de la corriente eléctrica inducida en la espira.

Solución