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Contenido: Solución del ejemplo n° 8 de inducción electromagnética. Problema resuelto. Ejemplo, cómo determinar la corriente inducida

Ejemplo n° 8 de electrodinámica

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:

  1. La fuerza electromotriz máxima que se induce.
  2. El valor máximo de la intensidad inducida.
  3. Una expresión para la fuerza electromotriz y la intensidad inducida en función del tiempo. Traza las respectivas gráficas de estas dos magnitudes.

Desarrollo

Datos:

N = 40

l = 5 cm = 0,05 m

R = 16 Ω

ƒ = 100 Hz

B = 0,8 T

Fórmulas:

εinducida = N·B·S·ω·sen (ω·τ)

I0 = ε0/R

Solución

a.

La fuerza electromotriz inducida viene dada por la expresión:

εinducida = N·B·S·ω·sen (ω·τ)

Donde:

S = 2,5·10-3

ω = 2·π·ƒ = 200·π = 628 rad/s

Por lo tanto, la fuerza electromotriz inducida es máxima cuando sen (ω·τ) = 1 y valdrá:

ε0 = N·B·S·ω = 40·0,8·T·2,5·10-3 m²·628 rad/s

ε0 = 50,24 V

b.

Puesto que la resistencia total de la bobina es de 16 Ω, la intensidad inducida máxima valdrá:

I0 = ε0/R = 50,24 V/16 Ω

I0 = 3,14 A

c.

Las expresiones para la fuerza electromotriz y la intensidad inducidas son, respectivamente:

ε = 50,24·sen 200·π·τ V

I = 3,14·sen 200·π·τ A

Las representaciones gráficas pueden verse en las siguientes figuras:

Gráfico de la fem en función del tiempo
Gráfico de la fem en función del tiempo

Gráfico de la corriente inducida en función del tiempo
Gráfico de la corriente inducida en función del tiempo

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• Fuente:

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

Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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