Ejemplo n° 4 de inducción electromagnética
Ejemplo nº 4
Una bobina con 200 espiras de 25 cm² está situada en un campo magnético uniforme de 0,3 T con su eje paralelo a las líneas de inducción. Calcula:
a) La fem inducida en la bobina cuando se gira hasta colocar su eje perpendicular a las líneas de inducción en un tiempo de 0,5 s.
b) La intensidad de la corriente inducida si la bobina tiene una resistencia de 30 Ω.
Desarrollo
Datos:
N = 200 espiras
S = 25 cm²
B = 0,3 T
t = 0,5 s
R = 30 Ω
Fórmulas:
ΔΦ = N·B·S·cos φ
| ε = N· | ΔΦ |
| Δt |
| I = | ε |
| R |
Esquema:
Esquema de las bobinas sometidas al flujo del campo magnético
Solución
a)
Calculamos el flujo magnético a través de la bobina en el instante inicial:
Φ₀ = B·S·cos 0° = 200·0,3 T·2,5·10⁻³ m²
Φ₀ = 0,15 Wb
En la posición final, B y S son perpendiculares; por tanto, Φ = 0. La variación de flujo magnético es:
ΔΦ = Φf - Φ₀ = -0,15 Wb
La fem inducida viene dada por la ley de Faraday:
| ε = | ΔΦ |
| Δt |
| ε = | -0,15 Wb |
| 0,5 s |
Resultado, la fem inducida en la bobina es:
ε = 0,3 V
b)
Calculamos la intensidad de corriente inducida:
| I = | ε |
| R |
| I = | 0,3 V |
| 30 Ω |
Resultado, la corriente inducida es:
I = 0,01 A
A partir de la regla de la mano derecha podemos ver que el sentido de la corriente inducida es tal que el campo magnético que crea tiene la dirección del eje y se opone a la disminución del flujo magnético.
• Fuente:
Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier
Autor: Leandro Bautista. España.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).
Ejemplo, cómo determinar el flujo magnético