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Práctico 12: INDUCCIÓN MAGNÉTICA – Auto/inductancia mutua 1- Un cable de teléfono en espiral forma una espira de 70,0 vueltas, con un diámetro de 1,30 cm y una longitud sin estirar de 60,0 cm. Determine la autoinductancia de un conductor en el cable sin estirar. L= 1,36 µHy 2- Se tiene un inductor con forma de solenoide, de 420 vueltas, longitud de 16,0 cm y un área de sección transversal de 3,00 cm2. ¿Qué rapidez uniforme de disminución de la corriente a través del inductor induce una fem de 175 V? dI/dt=-0,421 A/s 3- Un tramo de alambre de cobre con un aislamiento delgado, de 200 m de largo y 1,00 mm de diámetro, se enrolla en un tubo de plástico para formar un solenoide largo. Esta bobina tiene una sección transversal circular y está enrollada en una sola capa de manera muy apretada. Si la corriente en el solenoide disminuye linealmente de 1,80 A hasta cero en 0,120 segundos, se induce una fem de 80,0 mV en la bobina ¿Cuál es la longitud del solenoide, medida a lo largo de su eje? ℓ= 0,75 m 4- Un toroide tiene 500 espiras, área de sección transversal de 6,25 cm2, y radio medio de 4,00 cm. a) Calcule la autoinductancia del mismo. b) Si la corriente disminuye de manera uniforme de 5,00 A a 2,00 A en 3,00 ms, calcule la fem autoinducida en el toroide. c) La corriente se dirige de la terminal a del bobinado a la b. El sentido de la fem inducida, ¿es de a a b, o de b a a? a) L= 781 mHy b) Ɛ= 0,781 V 5- En el instante en que la corriente en un inductor aumenta a razón de 0,0640 A/s, la magnitud de la fem autoinducida es 0,0160 V. a) ¿Cuál es la inductancia del inductor? b) Si el inductor es un solenoide con 400 espiras, ¿cuál es el flujo magnético medio a través de cada espira, cuando la corriente es de 0,720 A? a) L= 250 mHy b) ɸB= 450 mWb 6- El toroide de la figura está constituido por N vueltas y tiene una sección transversal rectangular. Sus radios interno y externo son a y b, respectivamente. a) Encuentre la autoinductancia del toroide. Con este resultado, calcule la inductancia de un toroide de 500 vueltas para el cual a = 10,0 cm, b = 12,0 cm y h =1,00 cm. a) 𝐿 = 𝜇0𝑁 2ℎ 2𝜋 ln 𝑏 𝑎 b) 91,2 µHy c) Laprox=90.9 µHy 7- El inductor que se ilustra en la figura tiene una inductancia de 0,260 H y conduce una corriente en el sentido indicado. La corriente disminuye a una tasa constante. a) El potencial entre los puntos a y b es Vab = 1,04 V, con el punto a a un mayor potencial? ¿La corriente aumenta o disminuye? b) Si la corriente en t = 0 es de 12,0 A, ¿cuál es la corriente en t = 2,00 s? a) Ɛ de “b” a “a” b) dI/dt= 4 A/s 8- Dos solenoides A y B, colocados uno cerca del otro, y compartiendo el mismo eje cilíndrico, tienen 400 y 700 vueltas, respectivamente. En la bobina A una corriente de 3,50 A produce un flujo promedio de 300 Wb por cada vuelta y un flujo de 90,0 Wb por cada vuelta de B (a) Calcule la inductancia mutua de los dos solenoides (b) ¿Cuál es la autoinductancia de A? (c) ¿Cuál es la fem inducida en B cuando la corriente en A aumenta a una rapidez de 0,500 A/s? a) M=18 mHy b) LA= 34,3 mHy c) ƐB=-9 mV 9- En un tablero de circuito impreso, un conductor recto relativamente largo y una espira rectangular conductora yacen en el mismo plano, como se muestra en la figura. Si h = 0,400 mm, w = 1,30 mm y L = 2,70 mm, determine la inductancia mutua M= 781 pHy 10- Una bobina en forma de solenoide con 25 espiras de alambre está devanada en forma compacta alrededor de otra bobina con 300 espiras. El solenoide interior tiene 25,0 cm de longitud y 2,00 cm de diámetro. En cierto momento, la corriente en el solenoide interior es de 0,120 A y aumenta a una tasa de 1,75 x 103 A/s. Para este tiempo, calcule a) el flujo magnético medio a través de cada espira del solenoide interno; b) la inductancia mutua de los dos solenoides; c) la fem inducida en el solenoide exterior cambiando la corriente en el solenoide interior. a) ɸB=56,8 nWb b) M= 11,8 µHy c) Ɛ2=-20,7 mV
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