Éste sitio web usa cookies, si permanece aquí acepta su uso. Puede leer más sobre el uso de cookies en nuestra política de privacidad.

 
Mapa del sitio Ingresar Salir

Inducción electromagnética. AP15

Electrodinámica: Solución del ejemplo n° 3 de inducción electromagnética. Problema resuelto. Ejemplo, cómo determinar el flujo magnético

Ejemplo n° 3 de electrodinámica.

Ejemplo n° 3) 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.

  1. ¿Cuál es el valor de la diferencia de potencial inducida al girar la bobina 90° en una milésima de segundo?
  2. Si duplicamos el número de espiras, ¿en cuánto tiempo deberíamos girar 90° la bobina para conseguir la misma fuerza electromotriz?

Desarrollo

Datos:

B = 0,5 T

N = 100 espiras

r = 1 cm

t = 0,001 s

φ = 90°

Fórmulas:

ΔΦ = N·B·S·cos φ

|ε| = N·(ΔΦ/Δt)

Solución

a.

En este caso, la variación del flujo magnético se debe al cambio en la orientación de la espira. El flujo inicial en cada espira valía:

Φinicial = B·S·cos 0° = 0,5 T·π·(0,01 m)² = 1,57·10-4 Wb

Y el flujo final en cada espira:

Φfinal = B·S·cos 90° = 0

Por tanto, la variación de flujo por espira es:

ΔΦ = Φfinal - Φinicial = -1,57·10-4 Wb

Así pues, el valor absoluto de la fuerza electromotriz, o de la diferencia de potencial inducida en el conjunto de espiras, es:

|ε| = N·(ΔΦ/Δt)

|ε| = 100·(1,57·10-4 Wb)/(0,001 s)

Resultado, la diferencia de potencial inducida al girar la bobina 90° es:

|ε| = 15,7 V

b.

En este caso, N' = 2·N. A partir de la expresión |ε| = N·(ΔΦ/Δt) podemos despejar el tiempo necesario para conseguir la misma fuerza electromotriz que en el apartado anterior, y como la variación de flujo se debe al giro de la espira, que es de 90°, entonces:

Δt' = N'·(ΔΦ/|ε|)

Δt' = 200·(1,57·10-4 Wb)/(15,7 V)

Resultado, tiempo deberíamos girar 90° la bobina para conseguir la misma fuerza electromotriz es:

Δt' = 2·10-3 s

Fuente: http://www.freewebs.com/fisicamontpe/

Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separado decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o ×
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

Si has utilizado el contenido de esta página, por favor, no olvides citar la fuente "Fisicanet ®".

Por favor, "copia y pega" el enlace completo a ésta página.

https://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/resueltos/ap15-induccion-electromagnetica-ejemplo-03.php

¡Gracias!

Copyright © 2.000-2.028 Fisicanet ® Todos los derechos reservados

https://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/resueltos/ap15-induccion-electromagnetica-ejemplo-03.php