IEMDT- Clase 1

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Física II- Física 2: Bioquímica y Farmacia
FENOMENO DE INDUCCION
El fenómeno de inducción ocurre cuando en las inmediaciones de un campo magnético se coloca un conductor cerrado observándose una corriente en el circuito mientras el flujo magnético a través del conductor esté variando con el tiempo.
4: El lazo flexible de la Fig. 1 tiene un radio de 12 cm y está en un campo magnético de 0,15 T de intensidad. Se sujeta el lazo por los puntos A y B y se alarga hasta que se cierra. Si toma 0,20s cerrar el lazo, calcule la magnitud de la fem inducida en promedio en el lazo durante ese tiempo. 60S
= 
= 0,15Tm )2 = 6,78.10-3 Tm2
= 
 = = 3,4.10-2 V
La circulación de la fem se opone a la disminución del flujo magnético
DATOS: r= 12cm β=0,15T t=0,2 s
INCOGNITAS: fem? 
= == = V 
Física II- Física 2: Bioquímica y Farmacia
“La ley de inducción electromagnética Vε = - dΦβ/dt se puede aplicar, cuando la variación de flujo magnético Φβ se debe a una variación del campo magnético β, cuando se debe al movimiento o deformación del circuito a lo largo del cual se calcula la fem, o cuando se deba a ambos”
6: Considere el arreglo de la Fig.3. Suponga que R = 6 Ω y l = 1,2 m y que un campo magnético uniforme de 2,5 T está dirigido hacia la página. Suponga que el resto del circuito tiene resistencia insignificante y desprecie la fricción ¿Con qué rapidez se debe mover la barra para producir una corriente de 0,5 A en el resistor? ¿Cuál es el sentido de circulación en la resistencia? 61s
DATOS: R= 6Ω l=1,2m β= 2,5T I= 0,5A
INCOGNITAS: v? ; sentido de I
 6Ω . 0,5A = 3V
= 1m/s
. . . . .
. . . . .
. . . . .
X x x x 
X x x x
X x x x
I
La fem inducida se opone a la causa que lo genera y por ende el β debe ser saliente. Para que esto ocurra el sentido de I deberá ser de derecha a izquierda (antihorario)
Videos:
Prob 1 y 5
= = = = 
FENOMENOS TRANSITORIOS: Circuitos RL
Conexión a la pila cerrando S1
t
O
I
Desconexión a la pila cerrando S2
O
t
I
Física II- Física 2: Bioquímica y Farmacia
Constante de Tiempo:t =L/R [s] Tiempo para alcanzar el 63% del valor final de equilibrio
8: Un solenoide, con una inductancia de 2 H y una resistencia de 10 Ω , se conecta de pronto con una batería sin resistencia que tiene una fem de 100 V. Se quiere saber cuánto tiempo tardará la corriente en alcanzar la mitad de su valor final de equilibrio. 4
Física II- Física 2: Bioquímica y Farmacia
DATOS: L= 2H; R= 10Ω V= 100V; proceso de carga
INCOGNITAS: t? ; I = ½ I0
 
 - 1= 
 = ln- 
= - ln 
t= 0,14s
= = = s
Video:
Prob 9
Física II- Física 2: Bioquímica y Farmacia
FENOMENOS TRANSITORIOS: Circuitos RC
t
O
q
O
t
q
Constante de Tiempo capacitiva: t =RC [s] Tiempo para alcanzar q el 63% del valor final de equilibrio
Física II- Física 2: Bioquímica y Farmacia
10: Considere un circuito RC en serie para el cual R = 2 106 Ω ; C = 6 μ F y la fem es de 20 V.
Determine: (a) la constante de tiempo del circuito,(b) la carga máxima en el capacitor después de cerrar el interruptor, (c) la carga al cabo de 5 s.
DATOS: C= 6.10-6 F; R= 2.106 Ω V= 20V
INCOGNITAS: τ? ; qo ? Q5s ?
t =RC Ω. 
A los 5 s esta en el proceso de carga
= 1,2.C (1- )= 4,09.10-5C
Video:
Prob 11
= Ω. F = 
= V. F =V
Física II- Física 2: Bioquímica y Farmacia
16: Un inductor de 25 mH, un resistor de 8 Ω y una batería de 6 V están conectados en serie. Se cierra el interruptor en un tiempo t = 0. Determine la caída de voltaje en los extremos del resistor (a) en t = 0 y (b) cuando ha transcurrido una constante de tiempo. Asimismo, calcule la caída de voltaje en el inductor (c) en t = 0 y (d) cuando ha transcurrido una constante de tiempo.
DATOS: L= 25.10-3 H; R= 8 Ω V= 6V
INCOGNITAS: =0 ; =τ 
=0 ; =τ 
= = 3,125. 
Para t=0; 
Para t=τ; ; = = 0,475 A;
 8Ω= 3,8V
Para t=0; = 6V
Para t=τ; ; 3,8V = 2,2V (contraria a la fuente)
dt
d
V
b
e
F
-
=
l
v
V
El
b
e
=
=
t
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
-
t
e
t
e
R
V
I
1
(
)
dt
/
dI
L
V
RI
-
=
e
0
=
+
dt
dI
L
IR
t
e
t
e
R
V
I
-
=
e
I
0
0
I
I
=
dt
dI
L
V
RI
dt
dI
L
V
RI
V
V
RI
L
-
=
-
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
+
=
e
e
e
R
V
I
e
=
R
L
t
=
e
I
÷
ø
ö
ç
è
æ
-
=
-
t
e
t
e
C
V
q
1
C
q
V
dt
dq
R
-
=
e
t
e
t
Ce
V
q
-
=
RC
t
=
0
q
q
=
C
q
dt
dq
R
-
=
C
q
V
dt
dq
R
C
q
V
dt
dq
R
V
V
RI
C
-
=
-
-
=
+
=
e
e
e
C
V
q
e
=
RC
t
=