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Leé el enunciado y abrí cada paso de la resolución.
Una bobina de 50 espiras, área 0,020 m² y resistencia total 5 Ω permanece fija. Un campo uniforme crece de 0 a 0,50 T en 0,10 s formando 60° con la normal de la bobina. Suponé cambio lineal. Usá cos 60° = 0,50.
Hallá la fem media, la corriente inducida y qué cambio de flujo se opone.
Intentá resolverlo antes de abrir los pasos.
El flujo es Φ = BA cosθ; el incremento por espira es 0,50·0,020·0,50 = 0,005 Wb.
Multiplicá el cambio por las 50 espiras y dividí por 0,10 s.
|ε| = NΔΦ/Δt = 50·0,005/0,10
|ε| = 2,5 V
La resistencia total del lazo es 5 Ω.
|I| = |ε|/R = 2,5/5
|I| = 0,50 A
La corriente crea un campo propio cuyo flujo se opone al aumento del flujo externo a través de la bobina; el sentido horario depende de qué lado se mire.
Revisá el enunciado completo antes de contratar y elegí solamente el ejercicio que te sirva.
ESPIRA CIRCULAR EN CAMPO MAGNETICO VARIABLE(a) Como se muestra en la figura, una espira circular de radio a = 0,01 m está sumergida en un campo magnético entrante a la hoja de intensidad variable según B(t) = B₀ cos (ωt), donde B₀ = 2 T y ω = 0,1 rad·Hz. La resistencia total de la espira es R = 4 Ω. Considere la normal del área de la espira como entrante a la hoja.
(a1) Determine, en unidades de V, el valor de la fem inducida (εind) en la espira al tiempo t₁ = π/(2ω).
(a2) Determine, en unidades de A, el valor absoluto de la corriente inducida (Iind) al tiempo t₂ = 3π/(2ω). El signo correcto es parte de la respuesta.
(b) El transformador de un cargador de teléfonos cambia una entrada de Vp = 220 V máximos (de corriente alterna) a una salida alterna de Vs = 5 V (luego rectificadas). Calcule el valor del cociente entre el número de vueltas de la bobina primaria y el número de vueltas de la bobina secundaria (Np/Ns).Alquiler individualAcceso al video durante 72 horas$4.000✓ Disponible en el plan de videos del temaVer enunciado y opciones →
ANILLO DE COBRE EN CAMPO MAGNETICO CONSTANTEUn anillo delgado de cobre de forma circular de radio r = 2 · 10⁻² m descansa sobre el plano xy (centrado en el origen) y está sumergido en un campo magnético uniforme de la forma vec B= (0,2 T) k̂. La resistencia del anillo es R = 1,5 Ω. En un tiempo Δt=0,5 s se gira el anillo alrededor del eje y de manera que la normal de su sección forma ahora un ángulo θ=60∘ con el campo. Trabajando a valores medios:
(a) Determine, en V, el valor absoluto de la fem inducida ℰ .
(b) Determine, en A, el valor de la corriente inducida I.
(c) Determine, en C, la carga total Q movilizada en el tiempo Δt
(d) Dibuje visto desde arriba, el anillo y el campo e indique por dónde circulará la corriente inducida, explicando por qué (sin la explicación no se puede lograr el puntaje completo de este inciso).Alquiler individualAcceso al video durante 72 horas$4.000✓ Disponible en el plan de videos del temaVer enunciado y opciones →
ROMBO EN CAMPO MAGNETICO CONSTANTE(a) Una espira en forma de rombo, con cada lado de longitud ℓ = 0,01 m puede deformarse tirando de sus vértices opuestos como se muestra en la figura. La espira está sumergida en un campo magnético entrante a la hoja de intensidad B = 2 T. En un intervalo de tiempo Δt = 0,8 s el ángulo pasa de θᵢ = 90° a θf = 120°. El área de un rombo de lado L es L² sen(θ).
(a1) Determine a valor medio, en unidades de V, el valor de la fem inducida (ℰ ind) en la espira.
(a2) Determine, en unidades de A, el valor absoluto de la corriente inducida (I ind) si la resistencia total de la espira es R = 4 Ω. Indique en un esquema para qué lado circula esta corriente y justifique.
(b) Una bobina de N = 400 vueltas tiene sección circular de radio a = 0,04 m y una resistencia total R = 25 Ω. Sobre la misma incide un campo magnético variable en el tiempo vec B(t) de forma totalmente alineada a la normal a la sección de la bobina. Determine, en unidades de T/s, el valor de la velocidad a la que deberá variar el módulo del campo magnético (dB/dt) para producir en ella una corriente I ind = 4 A. Ayuda: calcule |ℰ ind|.Alquiler individualAcceso al video durante 72 horas$4.000✓ Disponible en el plan de videos del temaVer enunciado y opciones →
ESPIRA EN MOVIMIENTO EN CAMPO MAGNETICO CONSTANTEEn la figura se muestra una figura cuadrada de lado a=10cm de 100 vueltas con resistencia de 0.05Ω moviéndose con velocidad constante de módulo 2cm/s, en una región de campo magnético de módulo constante de 0.3T. En una cierta región, el sentido del campo magnético cambia. Teniendo en cuenta que se empieza a registrar t=0 a una distancia L=50cm del borde de esta región:
a) Exprese el flujo de campo magnético a través de la espira desde el instante t=0 (en la figura) hasta que está completamente sumergida en la segunda región (instante final indicado en la figura), indicando los intervalos de tiempo en los que está completamente sumergida en la primera región, mientras cambia y hasta que está completamente en la segunda región.
b) En los casos del inciso (a) en los que corresponda, indique si habrá o no fem inducida y calcúlela. Justifique.
c) Cuando corresponda, calcule la corriente inducida en la espira. Realice un esquema mostrando claramente el sentido de circulación de esta corriente. Justifique.Alquiler individualAcceso al video durante 72 horas$4.000✓ Disponible en el plan de videos del temaVer enunciado y opciones →
CAMPO MAGNETICO CONDUCTORES CONCENTRICOSUna barra conductora de longitud 10 cm y resistencia 4 Ω se mueve apoyada sobre rieles conductores de resistencia y fricción despreciable, con velocidad constante de 4 m/s, como se muestra en la figura. En dicha región existe un campo magnético uniforme de 1 T.
a) Determine la fem inducida en el circuito.
b) Calcule la corriente inducida, grafique en el circuito la corriente inducida y el campo inducido en el interior de la espira. ¿Es consistente el comportamiento del campo magnético inducido con la ley de Lenz? Justifique su respuesta.
c) Si la barra hubiese sido no conductora, se habría generado fem inducida? y corriente inducida? Justifique sus respuestas.
Constantes:
k=9×10⁹ Nm²/C²
μ0=4π×10⁻⁷N/A²
ε0=8,85×10⁻¹² C²/Nm²
masa del electrón: 9,1×10⁻³¹ kg
carga elemental: 1,6×10⁻¹⁹ CAlquiler individualAcceso al video durante 72 horas$4.000✓ Disponible en el plan de videos del temaVer enunciado y opciones →Elegí los videos de este tema, la resolución de tu guía y el foro de la materia según lo que necesites.
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