Objetivos. Tema 9. Fenómenos de inducción. Inducción electromagnética

Transcripción

1 Tem 9 Objeos Desrbr fenómenos de nduón eleromgné. nunr l ley de Frdy y l ley de enz y plrls l álulo de f.e.m. nduds por flujos mgnéos rbles. Conoer plones bsds en los fenómenos de nduón. Defnr los onepos de uonduón, nduón muu. nduón eleromgné Anlzr ruos on bobns y ressens. Defnr energí mgné y densdd de energí. Mhel Frdy nduón eleromgné Fenómenos de nduón eleromgné 1. Fenómenos de nduón eleromgné.. ey de Frdy. ey de enz. 3. nduón muu. Auonduón. 4. Cruo. 5. nergí lmend en un uonduón. Densdd de energí del mpo mgnéo. 6. Aplones de los fenómenos de nduón. Fenómenos de nduón eleromgné Fenómenos de nduón eleromgné

2 Fenómenos de nduón eleromgné Vrí el ángulo enre l superfe y el mpo mgnéo Vrí el mpo mgnéo en l bobn ey de Frdy s orrenes que preen por nduón en un espr son debds l prón de fuerzs eleromores (), uyo lor depende de l rpdez on que rí el flujo mgnéo que res l espr: d os α Φ d d osα Φ d ey de enz Vrí l superfe de l espr ey de Frdy Φ Φ rí on q F W ℓ d ℓ d q q ℓ d ey de enz polrdd de l f.e.m. es l que és ende produr un orrene que re un flujo mgnéo que se opone l mbo en el flujo mgnéo rés del ruo. orrene ndud ende mnener el flujo orgnl rés del ruo. o es onsero d d ℓ d ey de enz umen umen Φ d ey de enz

3 ey de enz umen nerrupor + ey de enz nerrupor onsne ey de enz dsmnuye nerrupor jero () umen on jero 1 jero 1b F () umen on F

4 jero 1 jero 1d F Problem 7 ) A d d Φ d C O Φ C b) ) Coefenes de nduón: ndun muu 1 Φ1 α α α Wb V A Coefenes de nduón: ndun muu 1 Φ1 1 Problem 7 7. Un ro meálo de rdo y ressen despreble, bero enre C y C', esá sudo en el neror de un mpo mgnéo, unforme, norml l po del ro y sendo el que se nd en l fgur, un brr de obre, en el dbujo OA, gr lrededor de su eremo O, ondene on el enro del ro, on elodd ngulr w onsne, permneendo su eremo A en permnene ono on el ro. nre O y C hy un hlo onduor de ressen. Clul: ) Flujo mgnéo, epresdo en funón del empo, rés del ruo OACO. b) Fuerz eleromorz ndud en dho ruo. ) nensdd de orrene que rul por l ressen. F Coefene de nduón muu M1 del ruo on respeo l 1: 1 Φ1M1 1 Coefene de nduón muu M1 del ruo on respeo l 1: Φ1M1 1

5 Coefenes de nduón: ndun muu Coefenes de nduón: ndun muu 1 Φ1 Coefene de nduón muu M1 del ruo 1 on respeo l : Φ1 M1M1M Φ1M1 Coefenes de nduón: ndun muu Coefenes de nduón: ndun muu 1 Φ1 Φ1 1 1 M M1M1M. d1.. M : henro (H). M Vs H A Problem 6 6. e un onduor relíneo nfno por el que rul un orrene de nensdd K donde K es un onsne pos. Un espr rengulr de ldos y b se sú en el po del onduor l omo se muesr en l fgur. Clul: ) f.e.m. ndud. b) l espr ene un ressen, uáno le l ndud, ndndo su sendo. ) Fuerz mgné sobre el ldo A (módulo, dreón y sendo). d) Coefene de nduón muu enre el hlo y l espr (M). Φ1 Problem 6 A b ) μ π + b µ d µ + b Φ d d (Wb) π π μ d μ b b d K μ K b π π π V b) 1 M1M1M 1 1(); Φ1 1 1 Φ1 μ K b π A nhorro

6 Problem 6 Problem 11 d ℓ F ) 11. Dos esprs rulres, de rdos 1 m y b 5 m, onénrs, esán suds en el msmo po. (e onsder <<b). Clul: ) Coefene de nduón muu de mbs esprs. b) Flujo mgnéo que res l espr de rdo b undo por l de rdo rul un nensdd 5 A. ) n qué se rdue que l relón de rdos de mbs esprs se <<b? Consder l posbldd de que l dferen enre y b no fuese grnde y nlz l omplejdd del problem resue. Compr l resoluón del ejero on el ejemplo resuelo 15-5 busndo nlogís y dferens. C b F d C d) M μ d π μ K π b Φ μ b π H Problem 11 ) Problem 11 μ b ) <<b b b µ π Φ d b b M Φ b b μ π b μ b b Φ d b Φ μ π 4π 1 7 π 1 4 M π 3, H b b 5 1 b) ΦbM π 5π 1 11, Wb Coefenes de nduón: uonduón Coefenes de nduón: uonduón Φ.. dι : henro (H)

7 Auonduón + umen V b V b d Deermn l epresón del oefene de uonduón del solenode de l fgur, suponendo que es muy lrgo omprdo on su rdo, que el número de esprs es grnde, y onoendo que l rulr por él un orrene l epresón del mpo mgnéo en su neror es: µ/. Aplílo l so onreo de un solenode de 5 esprs de 5 m de rdo, y un longud de 5 m. V b V + b - jemplo 13-5 dsmnuye d jemplo 13-5 olenode Φ Φ d Φ d d μ μ n μ μ n número de esprs por undd de longud esprs Cruo nergí lmend por un uonduón d d ℓ ℓ μ 4π π,5 4,93 mh,5 μ e / τ e 1 e / e / d e τ e 1 e Consne de empo τ / d / 1 W e τ e e / 1 W e Consne de empo τ /

8 nergí del mpo mgnéo 1 W e e l W Aplones sems de leur mgnéos: μ l 1 V ol μ 1 μ Aplones Aplones esprs Correnes de Fouul: Correnes de Fouul: sen Aplones Aplones Trnsformdor: Trnsformdor orrenes de Fouul: 1 V1 ~ V ~ 1V 1 1 ; V V1 V 1 V 1 V1

9 Generdor de orrene lern nduón muu ℓ1 Generdor de orrene lern: 1 1 sen M ℓ d F Φ1 11 Φ1 1 μ 1 π r 1 ℓ1 m ℓ d F ℓ rr zd on elodd nl ℓ ℓ ℓ m d F m ℓ d e ℓ m nduón en un brr on momeno rulr d π T A m 1 g,5t 3 Ω,1m m/s T (½) 83,18 s ℓ ℓ ℓ F r1 rr zd on elodd nl 1 ℓ Fuerz sobre un brr mól μ ℓ O C C π 1 π Ι

10 Flujos sobre un espr mól z A Cybdy d b F1 d Cb C b F 1Ι b 1 bc j j V A F dy y Cy Cb bc j C b j F Ι b