El flujo que atraviesa la espira es v que es constante. La intensidad que circula se calcula con la ley de Ohm

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Luis Poblete Rojas
hace 7 años
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1 01. Una bobina circular de 0 espiras y radio 5 cm se coloca en un campo magnéico perpendicular al plano de la bobina. l campo magnéico aría con el iempo de acuerdo con la expresión: B = 0,0 + 0,08 SI, Calcular: a) l flujo magnéico que araiesa la bobina en función del iempo. b) La fem inducida en la bobina para = 5 s. La expresión del flujo es NBS 0 (0,0 0,08 ) 0,05 0,05 (0,0 0,08 ) y la expresión de la fem es 0,05 (0,0 0,16) que en el insane =5 s ale 5 0,05 (0,0 0,16 5) 0,19 0. Una espira cuadrada de 5 cm de lado, siuada en el plano XY, se desplaza con elocidad = i cm/s, penerando en el insane = 0 en una zona en la que hay un campo magnéico uniforme, perpendicular a la espira, B=-0, k T. a) Calcular y represenar la fem función del iempo. b) Calcular la inensidad en la espira si su resisencia es de 10. Cómo circula la corriene? L l flujo que araiesa la espira es fem es 4 10 que es consane. 4 B S B L 10 y el alor de la B La inensidad que circula se calcula con la ley de Ohm IR 5 I 10 A R A medida que la espira penera en el campo magnéico es araesada por un flujo mayor, por lo que el flujo creado por la corriene inducida se opone al que induce y la corriene circula en senido conrario a las agujas del reloj. 03. Un solenoide de resisencia 3, esá formado por 100 espiras de hilo de cobre y se encuenra siuado en un campo magnéico de expresión B=0,01 cos (100) en unidades SI. l eje del solenoide es paralelo a la dirección del campo magnéico y la sección ransersal del solenoide es de 5 cm. Deerminar: a) La expresión de la fem inducida y su alor máximo. b) La expresión de la inensidad que recorre el solenoide y su alor máximo. 4 l flujo es NBS cos cos(100 ) y la fem 5 10 Calculamos la inensidad con la ley de Ohm I sen(100 ) 3 R 3, sen(100 ) 5 10 Los alores máximos son MAX 5 10 e I MAX A 3 3, Un conducor recilíneo de 10 cm de longiud esá colocado en un campo magnéico uniforme, de inducción magnéica T, perpendicularmene a su dirección. Si dicho conducor se raslada con elocidad 0,8 m/s, en una dirección perpendicular a la dirección del campo magnéico y al propio conducor, calcular: a) l flujo magnéico a raés de la superficie barrida por el conducor en 10 segundos. b) La diferencia de poencial inducida enre los exremos del conducor. 1 Fco Jaier Corral

2 B La superficie barrida es S L 0,1 0,8 10 0,8m y el flujo es B S BScos 1,6 Wb La diferencia de poencial es la fem inducida, VA VB L B 0,1 0,8 0, Una espira cuadrada de 5 cm de lado se encuenra en el inerior de un campo magnéico de dirección normal al plano de la espira y de inensidad ariable con el iempo: B = T. a) Deduzca la expresión del flujo magnéico a raés de la espira en función del iempo. b) Represene gráficamene la fuerza elecromoriz inducida en función del iempo y calcule su alor para = 4 s. l flujo magnéico es 3 B S 0, y la fem 0,01 que en el insane =4 s iene un alor de -0, Una espira cuadrada de 10 cm de lado, inicialmene horizonal, gira a 100 reoluciones por minuo, en orno a uno de sus lados, en un campo magnéico uniforme erical de 0, T. a) Calcule el alor máximo de la fuerza elecromoriz inducida en la espira y represene, en función del iempo, el flujo magnéico a raés de la espira y la fuerza elecromoriz inducida. b) Cómo se modificaría la fuerza elecromoriz inducida en la espira si se redujera la elocidad de roación a la miad? Y si se iniriera el senido del campo magnéico? B Superficie de la espira S 0,01m. l ángulo que forman B y S es ariable re min rad rad s min 60s re l flujo que araiesa la espira es 3 BScos BScos 10 cos 40 y la fem su deriada Si la elocidad es la miad sen sen0, el alor máximo de la fem se reduce a la miad y si se iniere el senido del campo se iniere la fem, Una espira circular de 10 cm de diámero, inmóil, esá siuada en una región en la que exise un campo magnéico, perpendicular a su plano, cuya inensidad aría de 0,5 a 0, T en 0,1 s. a) Dibuje en un esquema la espira, el campo y el senido de la corriene inducida, razonando la respuesa. b) Calcule la fuerza elecromoriz inducida y razone cómo cambiaría dicha fuerza elecromoriz si la inensidad del campo aumenase en lugar de disminuir. l flujo disminuye y el flujo creado por la corriene inducida se opone a esa disminución. Fco Jaier Corral

3 F O BF BO 0, 0,5 La fem es S 0,01 0,03 0,1 Si el campo aumena de 0, a 0,5 T la fem es -0, Una espira cuadrada, de 30 cm de lado, se muee con una elocidad consane de 10 m s -1 y penera en un campo magnéico de 0,05 T perpendicular al plano de la espira. a) xplique, razonadamene, qué ocurre en la espira desde que comienza a enrar en la región del campo hasa que oda ella esá en el inerior del campo. Qué ocurriría si la espira, una ez en el inerior del campo, saliera del mismo? b) Calcule la fuerza elecromoriz inducida en la espira mienras esá enrando en el campo. s igual que el 0 solo cambian los alores. 09. l flujo de un campo magnéico que araiesa cada espira de una bobina de 50 uelas, enre =0 y =5 s, esá dado por la expresión: Φ() = SI a) Deduzca la expresión de la fuerza elecromoriz inducida en la bobina en ese ineralo de iempo y calcule su alor para =5 s. b) A parir del insane =5 s el flujo magnéico comienza a disminuir linealmene hasa anularse en =10 s. Represene gráficamene la fuerza elecromoriz inducida en la bobina en función del iempo, enre =0 y =10 s. La fem desde 5 hasa 10 s es y para =5 s 5 0, F O 5 0, Una espira de 10 cm de radio se coloca en un campo magnéico uniforme de 0,4 T y se la hace girar con una frecuencia de 0 Hz. n el insane inicial el plano de la espira es perpendicular al campo. a) scriba la expresión del flujo magnéico que araiesa la espira en función del iempo y deermine el alor máximo de la fem inducida. b) xplique cómo cambiarían los alores máximos del flujo magnéico y de la fem inducida si se duplicase el radio de la espira. Y si se duplicara la frecuencia de giro? La elocidad angular es y la expresión de la fem es de MAX f 40 s 1, el flujo es BScos 0,4 0,01cos40 0,4 0,01 40 sen40 que iene un alor máximo Si se duplica el radio, la superficie es cuaro eces más grande y los alores máximos del flujo y de la fem inducida se muliplican por cuaro. Si se duplica la frecuencia de giro, el flujo máximo es el mismo pero la fem máxima se duplica. 11. Una bobina formada por 100 espiras circulares de 6 cm de radio esá girando con elocidad consane de 00 rpm perpendicularmene a un campo magnéico de 3 T. Calcular la fem inducida en la bobina. 3 Fco Jaier Corral

4 40 00rpm rad s 6 1 d d NBS cos ,06 cos ,06 sen Una espira iene una superficie de 0 cm esá colocada en una zona en la que hay un campo magnéico perpendicular uniforme de 0,5 T. Calcular: a) l flujo magnéico que araiesa la espira b) Cómo aría el flujo si la espira gira 45º. c) Si el giro anerior lo hace en 0,00 s cuál es la fem inducida? d) Y si hubiera girado en senido conrario? l flujo es Si gira 45º el nueo flujo es 4 3 B Scos 0, Wb 4 3 B S cos 0, Wb 3 3 F O y la fem que se induce es 0,015 0,0 Si gira en senido conrario el ángulo es -45 en lugar de 45 el flujo final es 10 Wb y la fem ,085 0,0 F O 13. Una espira circular de 0,m de radio se coloca en un campo magnéico uniforme de 0,5T con su eje paralelo a la dirección del campo. Deermina la fuerza elecromoriz inducida en la espira si en 0, s y de manera uniforme: a) Se duplica el alor del campo. b) Se reduce el alor del campo a cero. c) Se iniere el senido del campo. d) Se gira la espira un ángulo de 90º en orno a un eje perpendicular a B. F O BF BO La fem es S F O BF BO 1 0,5 a) S 0,04 0,1 F O BF BO 0 0,5 b) S 0,04 0,1 F O BF BO 0,5 0,5 c) S 0,04 0, F O F BS O 0 0,5 0,04 d) 0,1 14. Un imán reco se deja caer con su cara nore hacia el suelo. n su caída pasa a raés de una espira. Describir cualiaiamene lo que ocurre en la espira: a) Mienras el imán se acerca a la espira. b) Mienras el imán se aleja de la espira. 15. l primario de un ransformador esá conecado a una línea de 10 V. Si la corriene en el secundario es de A y la fem 900 V. Calcular la corriene y la poencia en el primario. 4 Fco Jaier Corral

5 n un ransformador la poencia en el primario y en el secundario son iguales. Como la poencia es P, inensidad y poencial son inersamene proporcionales: N1 V1 I 10 I1 15A N V I I l primario de un ransformador esá conecado a 00 V. La fem en el secundario es de 110 V. Calcular el número de espiras en el primario si el secundario iene 5 espiras. Aplicando la fórmula del ransformador N1 V1 N1 00 N1 500 N V I V 5 Fco Jaier Corral

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