ε = N BS w sin (w t)

Documentos relacionados
4.7. Lleis de Newton (relacionen la força i el moviment)

Feu el problema P1 i responeu a les qüestions Q1 i Q2.

TEORIA I QÜESTIONARIS

U.D. 1: L'ELECTRICITAT

CAMPS DE FORÇA CONSERVATIUS

SOLUCIONARI Unitat 7

2.5. La mesura de les forces. El dinamòmetre

Junio Pregunta 3B.- Una espira circular de 10 cm de radio, situada inicialmente en el plano r r

CAMP MAGNÈTIC. 5.-En aquest gràfic es representa la variació del flux magnètic amb el temps en un circuit.

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

x x x x x x x x x x x x x x x x P x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x B x x x x x x x x x x x x x x V x x x x x x x x x x x x x

Tutorial amplificador classe A

FIB Enunciats de Problemes de Física DFEN. Corrent altern

D36 ÀMBIT D APLICACIÓ DE LES DIVERSES BRANQUES DE LA FÍSICA:

DIAGRAMA DE FASES D UNA SUBSTANCIA PURA

Consiste en provocar una corriente eléctrica mediante un campo magnético variable.

FISICA 2º BACHILLERATO CAMPO MAGNÉTICO E INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

FUNCIONS EXPONENCIALS I LOGARÍTMIQUES. MATEMÀTIQUES-1

R=mv/qBvmax=AAAωF=kxB=µoI/2πd; ;ertyuied3rgfghjklzxc;e=mc 2

TEMA 9. FÍSICA MODERNA o FÍSICA QUÀNTICA

PROBLEMAS INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Districte Universitari de Catalunya

ÍNDEX 1 DEFINICIÓ 2 PER A QUÈ SERVEIX 3 COM ES REPRESENTA 4 PRIMER CONCEPTE 5 ESCALA DE REDUCCIÓ I ESCALA D AMPLIACIÓ 6 PROCEDIMENT DE CÀLCUL

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

FIB Enunciats de Problemes de Física DFEN. Camp magnètic

UNITAT 3: SISTEMES D EQUACIONS

INDUCCIÓN MAGNÉTICA. b N v u e l t a s. a B

SESION 8: PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA.

Districte Universitari de Catalunya

UNITAT DIDÀCTICA MULTIMÈDIA Escola Origen del aliments. Objectius:

Capítol 6. Circuits de corrent continu. Energia i potència

= T. Si el període s expressa en segons, s obtindrà la freqüència en hertz (Hz). 2) Fem servir la relació entre el període i la freqüència i resolem:

CAMPO MAGNÉTICO. SOL: a) F=1,28*10-19 N; b) F=1,28*10-19 N; c) F=0N.

CAMPO MAGNÉTICO 3. FENÓMENOS DE INDUCCIÓN

Semblança. Teorema de Tales

EXAMEN DE FÍSICA. 24 DE JUNIO DE TEORÍA. GRUPOS 16(B) Y 17(C)

MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS: MOTORES DE CC

I. SISTEMA DIÈDRIC 3. DISTÀNCIES I ANGLES DIBUIX TÈCNIC

EJERCICIOS PAU FÍSICA ANDALUCÍA Autor: Fernando J. Nora Costa-Ribeiro Más ejercicios y soluciones en fisicaymat.wordpress.com

PROBLEMAS Física 2º Bachillerato ELECTROMAGNETISMO.

Física 2º Bachillerato Curso Cuestión ( 2 puntos) Madrid 1996

El camp magnètic. Introducció: Forces entre corrents elèctrics. El camp magnètic

1. Estudiar la FEM inducida en bobinas y la inductancia mutua. 2. Estudiar el cambio de la inductancia en una bobina al variar el núcleo laminado.

PROBLEMAS ELECTROMAGNETISMO

Inducción electromagnética

QUÍMICA 2 BATXILLERAT INTRODUCCIÓ ALS MÈTODES ESPECTROSCÒPICS PER A L ANÀLISI DE SUBSTÀNCIES

UNITAT DONAR FORMAT A UN DOCUMENT

En las siguientes figuras: A) B) C) D)

ACTIVITATS DE REPÀS DE LES UNITATS 3 i 4 : ELS CLIMES I ELS PAISATGES

Veure que tot nombre cub s obté com a suma de senars consecutius.

Examen Final. Electricidad Magnetismo y Materiales. Pontificia Universidad Javeriana. Nombre:

IES MANUEL DE PEDROLO. Equilibri Elasticitat

LA CORRIENTE ALTERNA

Formulario PSU Parte común y optativa de Física

Inducción n electromagnética. tica. Física Sexta edición. Capítulo 31 31

x x x x x x n= número de espiras por unidad de longitud r r enc nli El número de espiras en el tramo L es nl N= número total de espiras

Les funcions que apliquen a tots els elements del domini la mateixa imatge es diu funció constant, evidentment han d ésser del tipus f(x) = k (k R)

INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA INDUCCIÓN

TEMA 2 LA MECÀNICA DEL MOVIMENT

Àmbit de les matemàtiques, de la ciència i de la tecnologia M14 Operacions numèriques UNITAT 2 LES FRACCIONS

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO FIZ 1300 FIS 1532 (10)

Física de PSI - Inducción electromagnética. Preguntas de opción múltiple

A.1 Dar una expresión general de la proporción de componentes de calidad A que fabrican entre las dos fábricas. (1 punto)

EXERCICIS MATEMÀTIQUES 1r BATXILLERAT

Programa Grumet Èxit Fitxes complementàries

0.- Conceptes bàsics per l anàlisi de circuits

TEMA3 :TREBALL, POTÈNCIA, ENERGIA

Química 2n de Batxillerat

CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS DEPENDIENTES DEL TIEMPO

FÍSICA 2º Bachillerato Ejercicios: Campo magnético y corriente eléctrica

5.2. Si un centre pren aquesta decisió, serà d aplicació a tots els estudiants matriculats a l ensenyament pel qual es pren l acord.

Districte Universitari de Catalunya

Fem un correu electrónic!! ( )

Laboratorio de Técnicas Experimentales II - 2º Física Laboratorio L1 - "Osciloscopio"

3) El campo magnético entre los polos del electroimán de la figura es uniforme en cualquier momento, pero su magnitud se incrementa a razón de 0.

DIVISION DE CIENCIAS BASICAS DEPARTAMENTO DE FISICA EXAMEN FINAL DE FISICA ELECTRICIDAD

TEMA 8 LES CAPACITATS FÍSIQUES BÀSIQUES ( CONDICIONALS )

PROYECTO ELEVAPLATOS

Capítulo 5 Inducción Magnética

8 Inducción electromagnética

UNITAT DONAR FORMAT A UNA PRESENTACIÓ

avaluació educació primària

TEMA PE9. PE.9.2. Tenemos dos espiras planas de la forma y dimensiones que se indican en la Figura, siendo R

El camp elèctric. Com una acció directa a distància. Com una acció indirecta a través del camp elèctric.

Tema 11: CIRCUITOS ELÉCTRICOS

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

Es el flujo de cargas eléctricas (electrones, protones, iones) a través de un medio conductor.

TEMA 4.- Campo magnético

Hàbits de Consum de la gent gran

Ejercicios resueltos

Unitat 5 El circuit elèctric NOM :... DATA:...GRUP:...

1 Com es representa el territori?

NOM IMATGE /enllaç ampliació d informació EXPLICACIONS

Evaluación de Electricidad. 30 preguntas. Tiempo = 30 minutos. Se puede usar calculadora. Suerte

UNIDAD 4. CAMPO MAGNÉTICO

Tema Fuerza electromotriz inducida

Electromagnetismo (Todos. Selectividad Andalucía )

79 Problemes de física per a batxillerat...// M. L. Escoda, J. Planella, J. J. Suñol // ISBN:

Trigonometria Resolució de triangles.

Transcripción:

Problema 1. pàg, 253. Problema 20. La bobina d un alternador consta de 25 espires de 60 cm 2 i gira amb una freqüència de 50 Hz en un camp magnètic uniforme de 0,4 T. Calcula: a) la fem induïda en funció del temps b) La fem màxima c) La intensitat màxima del corrent induït si la bobina i el circuit exterior al qual està connectada sumen una resistència de 75 Ω. f 50 Hz ω 2πf 2π 50 100π rad/s D42 a) φ N S cos α N S cos (ω t) Per tant el flux magnètic varia amb el temps Nord S Sud MCU α α + ω t ο - dφ ε N S ω sin (ω t) ε N S w sin (w t) ε 25 0,4 T (0,006 m 2 ) 100π sin (100π t) 6 π sin (100π t) V N 25 espires S 0,006 m 2 b) ε o 6 π 18,8 V c) I ε R ; I o ε o R 18,8 V 75 Ω 0,25 A

Problema 2. Exercici 63 pàg. 266. La bobina d un generador té 200 espires circulars de 10 cm de diàmetre i gira en una camp magnètic uniforme de 0,3 T a una velocitat de 3000 rpm. Calcula: b) La fem induïda en funció del temps c) La fem màxima f 50 Hz N 200 espires D43 a) ω 3000 rev min 2π rad 1 rev 1 min 60 s 100π rad/s Nord S Sud φ N S cos α N S cos (ω t) Per tant el flux magnètic varia amb el temps MCU α α + ω t ο - dφ ε N S ω sin (ω t) ε 200 0,3 T (0,0025 π m 2 ) 100π sin (100π t) 15 π 2 sin (100π t) V N 25 espires S 0,006 m 2 b) ε o 15 π 2 148,0 V

Fotocòpia 2, problema 27 D44 I espira 20 A 0,02 m II X F II F I ( l x ) I fil 30 A I II IV III I µο 30 A 2 π (0,02) µο 30 A 2 π (d) µο 30 A X F I F IV X IV 2 π (0,02 + 0,04) X FIII III F T F I + F II + F III + F IV µο 30 A F I I espira l 20 A 0,15 m 9 10-4 N 2 π (0,02) direcció x i cap a la dreta µο 30 A F III I espira l 20 A 0,15 m 3 10-4 N 2 π (0,06) direcció x i cap a l'esquerra F total sobre l'espira 9 10-4 N - 3 10-4 N 6 10-4 N direcció x i cap a la dreta

Pàg. 247 Exercici 12. Situació inicial Situació final S D45 S φ inicial S cos 0º S φ final S cos 90º 0 φ ε - t a) Doblegem la velocitat de gir de la bobina. Com varia la intensitat del corrent elèctric induït? Si girem la bobina a una velocitat doble, el temps disminuirà a la meitat, i la fem serà doble i com a conseqüència la intensitat també serà doble. ε I b) Reduïm la intensitat del camp magnètic. Com varia la intensitat del corrent elèctric induït? La variació de flux es redueix a la meitat, i la fem serà la meitat, i com a conseqüència la intensitat també serà la meitat. ε I c) Efectuem els canvis anteriors simultàniament. Com varia la intensitat del corrent elèctric induït? La intensitat no variarà, ja que per una banda augmenta però l altra disminueix. R R

Pàg. 266 Exercici 59 Situació general Situació final Ν 220 espires D46 S S 0,003 m 2 S φ inicial N espires S cos 0º φ inicial 220 0,4 T 0,003 m 2 φ inicial 0,264 Wb φ final N espires S cos 180º φ final - 220 0,4 T 0,003 m 2 φ final - 0,264 Wb φ ε - - t φ final - φ inicial t - (- 0,264 Wb - 0,264 Wb) 0,015 s 35,2 V

Pàg. 266 Exercici 61 D47 S costat espira 0,05 m 2 t 2 a) φ S cos 0º 2 t 2 (0,05) 2 0,005 t 2 b) ε dφ - ε (4 s) - 0,04 V - 0,01 t (en V)

Pàg. 266 Exercici 62 X X X X v longitud de la barra 0,4 m 0,2 T v 14 m/s D48 X X X X e F m X X X X La separació de càrregues produeix una fem induïda (ε) Quan s atura la separació de càrregues? E V d ε l X X X X E X X X X defecte de + càrrega ++ negativa F e e F m F e F m e E e v ε l v ε v l - X X X X excés de càrrega negativa ε 14 m/s 0,2 T 0,4 m 1,12 V

8.12. Transformadors D49 És un aparell que permet modificar les tensions (voltatge, ddp) de corrent alterna (CA) i és àmpliament utilitzat en electrònica, en adequar l alimentació d un aparell elèctric a l energia que disposem de la xarxa. S utilitza en el transport de l energia elèctrica a grans distàncies. Consisteix en un nucli de ferro que porta enrotllades dues bobines. En una bobina, que consisteix l entrada del transformador, connecten el CA que volen transformar. Per aquest motiu, aquesta bobina s anomena primari, i conté n p espires. L altra bobina, que rep el nom de secundari, és la que proporcionar el CA transformat i conté n s espires. Símbol d un transformador Una relació adequada d espires del primari i del secundari ens permet aconseguir una tensió de sortida ε s determinada. En efecte, considerem un senyal de CA ε p ε ο sin (ω t) que es vol transformar mitjançant un transformador i que apliquem, per tant al primari. Quan un corrent elèctric variable circula pel primari, aquesta bobina crea un camp magnètic variable, i, per tant, crea també un flux magnètic variable que es transmet a través del nucli. Quan aquest flux magnètic variable travessa el secundari, hi indueix una fem d acord amb la llei de Faraday i, per tant, obtenim un senyal de sortida ε s que també serà de CA.

ε - N dφ dφ - ε N D50 Considerem un transformador ideal; és a dir, quan la potència d entrada és igual a la potència de sortida. Això vol dir que tot el flux magnètic creat pel primari arriba al secundari. derivem φ primari φ secundari dφ primari - ε p - N p ε s dφ secundari ε s N s ε p N p N s ε p N p ε s N s P primari P secundari ε p I p ε s I s ε p I s N p ε s I p Ns Observa que la fem i la intensitat són inversament proporcionals Segons quina sigui la relació entre el nombre d espires, els transformadors podem ser elevadors o reductors. Elevadors, ε, per tant el nombre d espires de la bobina secundària es major que a la s > ε p primària. Reductors, ε p > ε s, per tant, el nombre d espires de la bobina primària és major que a la secundària.

Com he dit, una aplicació important dels transformadors és el transport de l energia elèctrica a grans distàncies. L energia elèctrica generada en una central, es trasllada amb un voltatge elevat i intensitat baixa, per tal de disminuir les pèrdues per calor (Energia perduda per efecte Joule I 2 R t). Per tant per transportar l energia elèctrica es necessiten com a mínim dos transformadors D51 1r) Un transformador elevador, transforma la tensió (fem) fins a un valor alt, com per exemple 100 000 V i una intensitat baixa. ε p ε s 100 000 V ε s > ε p Ι s < Ι p 2n) A continuació, una vegada transportada l energia elèctrica amb una intensitat petita, un trasformador reductor dismininueix la intensitat fins a un valor, de normalment, 220 V, que és la tensió adequada per fer funcionar els aparells domèstics. ε p 100 000 V ε s 220 V Ι s > Ι p

Problema 1. Un transformador ideal i elevador té 10 espires en el primari i 500 espires en el secundari. a) Si el primari es connecta a un voltatge eficaç de 12 V, quin és el voltatge en el secundari? b) Si el corrent en el primari és de 20 A, quan val el corrent el secundari? D52 a) ε p ε s N p ε p 12 V N p 10 N s 500 ε s Ns 12 V 10 500 ε s 600 V b) Ns I p I s N p ε p 12 V ε s 600 V N s N p 10 500 I I s p 20 A 0,4 A I s 10 20 A 500 I s 0,4 A

Exercici 29 Fotocòpia 3 D53 S a) Determineu l equació del (t) Equació d una recta y m x + n m (pendent de la recta) tg a n l ordenada de l origen (mt) 40 10 α 0,3 s 0,1 0,4 tg t α 30 mt 0,03 T t (s) 0,03 0,3 0,1 0,1 t b) Calculeu el valor de la força electromotriu ε - dφ φ S cos 0 o 0,1 t (0,005 m 2 ) 0,0005 t ε - 0,0005 (en V)

Exercici 30 Fotocòpia 3 D54 φ (Wb) 100 80 Determineu la fem induïda 60 40 20 α m tg α 20-60 4-2 -20 Equació d una recta y m x + n Φ m t + n - 20-40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t (s) Φ - 20 t + 100-60 - 80-100 ε - dφ ε 20 V

Exercici 31 Fotocòpia 3 D55 El flux augmenta, aleshores la intensitat del corrent induït en l'espira, va en sentit antihorari per tal de disminuir el flux El flux a través de l'espira, no varia, no circular corrent. El flux disminueix, aleshores la intensitat del corrent induït en l'espira, va en sentit horari per tal d'augmentar el flux

Exercici 32 fotocòpia 3 D56 1. Resposta correcta: b µο I A l augmentar la intensitat del fil, el camp 2 π d magnètic augmenta, el flux augmenta, per tant en l espira s indueix un corrent en sentit antihorari, per tal de disminuir el flux magnètic. 2. Resposta correcta: a A l apropar l espira al fil, el camp magnètic augmenta, el flux augmenta, per tant en l espira s indueix un corrent en sentit antihorari, per tal de disminuir el flux magnètic.

Exercici 33 fotocòpia 3 D57 1. Resposta correcta: c Per generar un corrent induït cal un camp magnètic variable amb el temps, així varia el flux i induïm un corrent elèctric. φ S cos 0º S ε dφ - 2. Resposta correcta: a Es fonamenten en la inducció electromagnètica entre circuits