Ejemplo n° 4 de inducción electromagnética

Ejemplo n° 4

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.

Desarrollo

Datos:

N = 200 espiras

S = 25 cm²

B = 0,3 T

t = 0,5 s

R = 30 Ω

Fórmulas:

ΔΦ = N·B·S·cos φ

ε = N·ΔΦ
Δt
I =ε
R

Esquema:

Esquema de las bobinas sometidas al flujo del campo magnético
Esquema de las bobinas sometidas al flujo del campo magnético

Solución

a)

Calculamos el flujo magnético a través de la bobina en el instante inicial:

Φ₀ = B·S·cos 0° = 200·0,3 T·2,5·10⁻³ m²

Φ₀ = 0,15 Wb

En la posición final, B y S son perpendiculares; por tanto, Φ = 0. La variación de flujo magnético es:

ΔΦ = Φf - Φ₀ = -0,15 Wb

La fem inducida viene dada por la ley de Faraday:

ε =ΔΦ
Δt
ε =-0,15 Wb
0,5 s

Resultado, la fem inducida en la bobina es:

ε = 0,3 V

b)

Calculamos la intensidad de corriente inducida:

I =ε
R
I =0,3 V
30 Ω

Resultado, la corriente inducida es:

I = 0,01 A

A partir de la regla de la mano derecha podemos ver que el sentido de la corriente inducida es tal que el campo magnético que crea tiene la dirección del eje y se opone a la disminución del flujo magnético.

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• Fuente:

Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).

Ejemplo, cómo determinar el flujo magnético

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