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Ejercicios resueltos de inducción electromagnética

Electrodinámica: Solución del ejemplo n° 8 de inducción electromagnética. AP-15

Ejemplo n° 8 de electrodinámica. AP-15

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.

b- El valor máximo de la intensidad inducida.

c- Una expresión para la fuerza electromotriz y la intensidad inducida en función del tiempo. Traza las respectivas gráficas de estas dos magnitudes.

Solución

a- la fuerza electromotriz inducida viene dada por la expresión:

ε inducida = 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:

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

Fisica de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Artículo: Ejemplo n° 8 de electrodinámica. AP-15

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