Física, 2º Bachillerato. Problemas resueltos

Fuerza electromotriz inducida. Ley de Faraday.

 

 

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.

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Solución:

Inicialmente la bobina se encuentra tal como se muestra en la figura adjunta. El flujo magnético que atraviesa la espira viene dado por la expresión,

donde,

La fuerza electromotriz inducida en la espira es la variación del flujo magnético respecto del tiempo (ley de Faraday),

En todos los apartados de este problema Δt = 0,1 s.

 

a) Si el campo magnético se duplica en un décima de segundo,

Entonces, la f.e.m. inducida será,

 

b) Si el campo magnético se anula en una décima de segundo,

Es decir, respecto del resultado del apartado a) la corriente inducida tiene sentido contrario.

 

c) Si el campo magnético invierte su sentido en una décima de segundo,

 

d) Si la espira gira 90 grados en torno a un eje paralelo al campo magnético no se produce variación de flujo ya que ni B, ni S, ni la orientación de la espira cambian,

 

e) Si la espira gira 90 grados en torno a un eje perpendicular al campo magnético en 0,1 segundos,

 

 

 
     

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