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Práctico 11: INDUCCIÓN MAGNÉTICA – Ley de Faraday y Lenz 1- Una bobina circular de 50 espiras tiene un radio de 3,00 cm. Está orientada de modo que las líneas de campo de un campo magnético son normales al área de la bobina. Suponga que el campo magnético varía de tal manera que B aumenta de 0,100 T a 0,350 T en un tiempo de 2,00 milisegundos. Encuentre la fem inducida promedio en la bobina. εεεε = 18,0 V 2- Una bobina circular de 25 vueltas tiene un diámetro de 1,00 m. Está colocada con su eje orientado en la dirección del campo magnético de la Tierra de valor 50,0 µT, y después de 0,200 s se le hace girar 180º ¿De qué magnitud es la fem promedio generada en la bobina? εεεε = 9,82 mV 3- Un campo magnético uniforme B es perpendicular al plano de un anillo circular de 10,0 cm de diámetro hecho de alambre de cobre de diámetro igual a 0,00250 m) a) ¿Con qué rapidez debe cambiar B al transcurrir el tiempo para que forme una corriente de 10,0 A en el anillo? ρcobre = 1,70 x 10-8 Ω . m ∆B/∆t = 1,38 T/s 4- En la figura hay un campo magnético uniforme en la dirección +x, con B = 0,200 T. La espira circular de alambre está en el plano yz. La espira tiene un área de 5,0 cm2 y gira alrededor de la línea CD como eje. El punto A gira hacia valores positivos de x desde la posición mostrada. Si, como se muestra en la figura (b), la espira gira 50,0º desde la posición indicada, en un tiempo de 0,200 s, a) ¿cuál es el cambio en el flujo a través de la bobina?, b) ¿cuál es la fem inducida promedio? y c) ¿la corriente inducida fluirá directamente de A a C o de C a A en la parte superior de la bobina? a) ∆∆∆∆ΦΦΦΦM = -36,0µµµµW; b) εεεε = 0,180 mV; c) A a C 5- Un solenoide largo tiene n = 400 vueltas por metro y lleva corriente dada por I = (30,0 A)(1-e-1,60t). En el interior del solenoide, colocada en forma coaxial con el mismo, se encuentra una bobina que tiene un radio de 6,00 cm y está formado por N = 250 vueltas de alambre delgado (ver figura) ¿Cuál es la fem inducida en la bobina por la corriente variable? ε = (68,2 mV)e-1,60t 6- Una espira circular de alambre está en una región de campo magnético espacialmente uniforme, como se aprecia en la figura. El campo magnético está dirigido hacia el plano de la figura. Determine el sentido (horario o antihorario) de la corriente inducida en la espira cuando a) B aumenta; b) B disminuye; c) B tiene un valor constante B0. Explique su razonamiento. a) Antihoraria; b) horaria; c) 0 corriente 7- Suponga que se observan las dos espiras de corriente en el plano de la página, como se muestra en la figura. Cuando se cierra el interruptor S en la bobina de la izquierda, a) ¿cuál es la dirección de la corriente inducida en la otra espira? b) ¿Cuál es la situación después de un “largo” tiempo? c) ¿Cuál es la dirección de la corriente inducida en la espira de la derecha, si se tira de esa espira rápidamente en dirección horizontal hacia la derecha? (S estuvo cerrado durante mucho tiempo). a) Horaria; b) 0 corriente; c) antihoraria 8- Un automóvil tiene una antena vertical de 1,20 m de alto. El automóvil circula a 65,0 km/h en una carretera. El campo magnético de la Tierra es de 50,0 µT dirigido hacia el norte y forma un ángulo de 65,0 º por debajo de la horizontal (a) Especifique la dirección en que debe circular el automóvil a fin de generar en la antena una fem de movimiento máxima, quedando la punta de la antena positiva en relación con la base (b) Calcular la magnitud de esta fem inducida a) Este; b) εεεε = 4,58x10-4 V 9- En el ecuador, el campo magnético de la Tierra es aproximadamente horizontal, está dirigido hacia el norte y tiene un valor de 8,00x10-5 T. a) Estime la fem inducida entre las partes superior e inferior de una bala disparada horizontalmente a un blanco en el ecuador, si la bala se dispara hacia el este. Suponga que la bala tiene longitud de 1,00 cm, diámetro de 0,400 cm y se desplaza a 300 m/s. ¿Cuál está a mayor potencial: la parte superior o la parte inferior de la bala? b) ¿Cuál es la fem si la bala viaja hacia el sur? c) ¿Cuál es la fem inducida entre las partes anterior y posterior de la bala con cualquier velocidad horizontal? a) ε = 96,0 µV; b) ε = 0; c) ε = 0 10- Considere la disposición que se muestra en la figura. Suponga que R = 6,00 Ω, l = 1,20 m y un campo magnético uniforme de 2,50 T dirigido hacia el interior de la página ¿A qué rapidez deberá moverse la barra para producir una corriente de 0,500 A en la resistencia? Calcule la potencia (Fv) necesaria para mover la barra. v = 1,00 m/s
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