PRACTICA N°2 : INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA – LEY DE FARADAY Y LENZ

1. Calcula el flujo magnético a través de una bobina con 200 espiras de 40 cm² de superficie cuyo eje forma un ángulo de 60º con un campo magnético uniforme de 2.10-3 T.

SOLUCION: Φ = 8.10-4 Wb2. En un campo magnético uniforme B = 0,20 T se coloca una bobina plana de N = 30 espiras y de 12 cm² de superficie, con su plano perpendicular a las líneas de campo.a) Si se desplaza la bobina con un movimiento de traslación, ¿varía el flujo que la atraviesa?b) Si se le da un giro de 180º alrededor de un diámetro, ¿qué variación de flujo se produce? Solb) 1,4.10-2 Wb3. Una bobina constituida por 100 espiras circulares de 1 cm de radio se halla en el seno de un campo magnético uniforme de 0,5 T, de modo que el plano de las espiras es perpendicular al campo.a) ¿Cuál es el valor de la diferencia de potencial inducida al girar la bobina 90º en una milésima de segundo? SOL = 15,7 Vb) Si duplicamos el número de espiras, ¿en cuánto tiempo deberíamos girar 90º la bobina para conseguir la misma fuerza electromotriz? SOL = 2.10-3 s4. Una bobina con 200 espiras de 25 cm² está situada en un campo magnético uniforme de 0,3 T con su eje paralelo a las líneas de inducción. Calcula:a) La fem inducida en la bobina cuando se gira hasta colocar su eje perpendicular a las líneas de inducción en un tiempo de 0,5 s.b) La intensidad de la corriente inducida si la bobina tiene una resistencia de 30 Ω.

a) SOL = 0,3 V b) SOL = 0,01 A5. Un campo magnético uniforme varía en el tiempo según la expresión B = 0,4.t - 0,3 (en unidades S.I.). Calcula la fem inducida en una espira de 50 cm² si el plano de la espira es perpendicular a las líneas de inducción.

SOL = -2 mV6. Una bobina circular plana, de 150 espiras y 11 mm de radio, está situada en el interior de un campo magnético uniforme de 0,45 T. La bobina gira alrededor de un diámetro que es perpendicular a la dirección del campo magnético. Calcula el flujo magnético máximo que atraviesa la bobina. SOL= 2,57.10-2 Wb7. En el ejemplo n° 6, calcula la velocidad de rotación, en r.p.m., que sería necesaria para generar una fem máxima de 6 V.

SOL = 2233 r.p.m.8. Un alternador consta de una bobina de 40 espiras cuadradas de 5 cm de lado y una resistencia total de 16 Ω. La bobina gira con una frecuencia de 100 Hz en un campo magnético constante de 0,8 T. Determina:a) La fuerza electromotriz máxima que se induce. ε0 = 50,24 Vb) El valor máximo de la intensidad inducida. I0 = 3,14 Ac) Una expresión para la fuerza electromotriz y la intensidad inducida en función del tiempo. Traza las respectivas gráficas de estas dos magnitudes. ε = 50,24.sen 200.π.τ V ; I = 3,14.sen 200.π.τ A9. Una varilla conductora, de 20 cm de longitud y 10 Ω de resistencia, se desplaza paralelamente a sí misma y sin rozamiento, con una velocidad de 5 cm/s, sobre un conductor en forma de U de resistencia despreciable en el seno de un campo magnético de 0,1 T. Determina:a) La fem que aparece entre los extremos de la varilla.b) La intensidad que recorre el circuito y su sentido.c) La fuerza externa que debe actuar sobre la varilla para mantenerla en movimiento.

a) ε = 1.10-3 V; b) I = 10-4 A; c) F = 2.10-6 N10. Una espira de 2 cm de radio está colocada perpendicularmente en el seno de un campo magnético uniforme B = 0,3.i.τ. Si la espira gira con una frecuencia de 10 Hz en torno a un diámetro perpendicular al campo magnético, determina el flujo magnético que atraviesa la espira en cualquier instante.

SOL: ΦB = 3,77.10-4.cos 20.π.t Wb