CAPTULO VIII PROBLEMAS DE LEY DE INDUCCIN FARADAY 1-.- Una bobina consta de 200 vueltas de alambre y tiene una resistencia total de 2 . Cada vuelta es un cuadrado de 18 cm de lado y se activa un campo magntico uniforme perpendicular al plano de la bobina. Si el campo cambia linealmente de 0 a 0,5 tesla en 0,8 seg. Cul es la magnitud de la fem inducida en la bobina mientras est cambiando el campo?

2.- Una barra conductora de longitud gira a una rapidez angular constante w alrededor de un pivote en un extremo. Un campo magntico uniforme B est dirigido perpendicularmente al plano de rotacin, como se muestra en la figura 31.10. Determine la fem de movimiento inducida entre los extremos de la barra.

3.- La barra conductora ilustrada en la figura 31.11 de masa m y longitud se mueve sobre 2 rieles paralelos sin friccin en presencia de un campo magntico uniforme dirigido hacia adentro de la pagina. A la barra se le da una velocidad inicial vi hacia la derecha y se suelta en t = 0. Encuentre la velocidad de la barra como una funcin del tiempo.

4.- Un largo solenoide de radio R tiene n vueltas de alambre por unidad de longitud y conduce una corriente que varia sinusoidalmente en el tiempo cuando I = Imax cos wt, donde Imax es la mxima corriente y w es la frecuencia angular de la fuente de corriente alternante (fig 31.18). a) Determine la magnitud del campo elctrico inducido afuera del solenoide, a una distancia r>R de su eje central largo.

5.- Una bobina rectangular de 50 vueltas y dimensiones de 5 cm * 10 cm se deja caer desde una posicin donde B = 0 hasta una nueva posicin donde B = 0,5 T y se dirige perpendicularmente al plano de la bobina. Calcule la magnitud de la fem promedio inducida en la bobina si el desplazamiento ocurre en 0,250 seg.

6.- Una espira plana de alambre que consta de una sola vuelta de rea de seccin transversal igual a 8 cm2 es perpendicular a un campo magntico cuya magnitud aumenta uniformemente de o,5 T a 2,5 T en 1 seg. Cul es la corriente inducida resultante si la carga tiene una resistencia de 2 .Una bobina circular de alambre de 25 vueltas tiene un dimetro de 1 metro. La bobina se coloca con su eje a lo largo de la direccin del campo magntico de la tierra de 50 T y luego en 0,200 seg. Se gira 180 grados. Cul es la fem promedio generada en la bobina.

7.- Un poderoso electroimn produce un campo uniforme de 1,6 T sobre un rea de seccin transversal de 0,2 m2. Alrededor del electroimn se coloca una bobina que tiene 200 vueltas y una resistencia total de 20 . Luego la corriente en el electroimn disminuye suavemente hasta que alcanza cero en 20 mseg. Cual es la corriente inducida en la bobina?

8.- Hay un campo magntico de 0,2 T dentro de un solenoide que tiene 500 vueltaUn anillo de aluminio con un radio de 5 cm y una resistencia de 3 x 10-4 se coloca sobre la parte superior de un largo solenoide con ncleo de aire, 1000 vueltas por metro y un radio de 3 cm, como se indica en la figura P31. 7. Suponga que la componente axial del campo producido por el solenoide sobre el rea del extremo del solenoide es la mitad de intensa que en el centro del solenoide. Suponga que el solenoide produce un campo despreciable afuera de su rea de seccin transversal. a) Si la corriente en el solenoide est aumentando a razn de 270 A/s, cul es la corriente inducida en el anillo? b) En el centro del anillo, cual es el campo magntico producido par la corriente inducida en el anillo? c) Cual es la direccin de este campo? s y un dimetro de 10 cm. Cuan rpidamente (es decir, dentro de que periodo) debe el campo reducirse a cero si la fem inducida promedio dentro de la bobina durante este intervalo de tiempo ser 10 kv.

9.- Una espira cuadrada de lado , hecha de un hilo de cobre de seccin penetra en un campo magntico uniforme perpendicular al plano de la espira y de mdulo . La espira se mueve inicialmente con velocidad tangente a uno de sus lados y perpendicular al campo magntico. En t = 0 la espira entra en el campo.

a) Calcule la corriente que se induce en la espira cuando la espira ha avanzado una distancia y se est moviendo con velocidad . b) Halle la fuerza que el campo magntico ejerce con la espira. c) Si la velocidad de la espira se mantiene constante, halle la potencia disipada en la espira por efecto Joule. De dnde proviene la energa disipada? d) Si se deja que la espira frene por accin del campo magntico, determine la evolucin en el tiempo de la velocidad, as como la energa total disipada por efecto Joule. 10.- En una regin del espacio existe un campo magntico

Una espira cuadrada de lado a y resistencia R se encuentra situada en el plano z = 0 con sus lados paralelos a los ejes. La espira se mueve de forma que su extremo trasero se encuentra en la posicin x = v0t.

1. Calcule la corriente que circula por la espira. 2. Halle la fuerza que el campo magntico ejerce sobre la espira. 3. Calcule la potencia disipada en la espira y la energa total disipada durante un tiempo T. 11.- Se construye una espira doble, soldando una barra a una espira cuadrada de lado . La barra une dos lados opuestos y est situada a una distancia de uno de los lados. Tanto la barra como la espira cuadrada estn hechas de un alambre metlico de seccin A y conductividad . La espira gira en torno de la barra con velocidad angular , en el seno de un campo magntico uniforme , perpendicular a la barra. En t = 0 el plano de la espira es perpendicular al campo magntico.

1. Calcule la corriente que circula en cada alambre como funcin del tiempo. 2. Halle la energa disipada en un periodo de revolucin. En qu se va esta energa? De dnde procede?