Electromag

a) Una espira circular de radio R se mueve con una velocidad constante v hacia la derecha, atravesando una región en la que existe un campo magnético uniforme B, como se indica en la figura.

i) Explique razonadamente en qué sentido circulará la corriente inducida en la espira desde que comienza a entrar en la región del campo hasta que sale enteramente del mismo. ii) Analice cualitativamente cómo varía la fuerza electromotriz inducida mientras está entrando en el campo si la espira se desplaza a una velocidad mayor.

b) Una bobina de 80 espiras de radio 0,06 m se coloca en un campo magnético de manera que el flujo que la atraviesa sea máximo. Si el campo varía de acuerdo con la función B = 0,5 – 0,02 t (T), determine: i) El flujo que atraviesa cada espira de la bobina en t = 10 s. ii) La fuerza electromotriz inducida en la bobina.

Un imán recto que cae verticalmente con su cara norte hacia el suelo, pasa a través de una espira horizontal situada en su camino. Describa cualitativamente, con la ayuda de un esquema, el fenómeno físico que tiene lugar en la espira:

a) Mientras el imán esta cayendo hacia la espira.

b) Después de que el imán ha atravesado la espira y se aleja de ella.

a) Se coloca una espira circular dentro de un campo magnético uniforme Bo perpendicular al plano de la espira y dirigido hacia adentro tal como se muestra en la figura. Explique razonadamente en qué sentido circulará la corriente inducida en la espira en los siguientes casos: i) Si se aumenta progresivamente el radio de la espira permaneciendo constante el valor del campo. ii) Si se mantiene el valor del radio de la espira, pero se aumenta progresivamente el valor del campo.

b) En el seno de un campo magnético de 0,4 T se encuentra una bobina circular, de 100 espiras de 0,20 m de radio situada en un plano perpendicular al campo magnético. Determine la fuerza electromotriz inducida en la bobina en los casos siguientes referidos a un intervalo de tiempo igual a 2 s: i) Se duplica el campo magnético. ii) Se gira la bobina 90° en torno al eje paralelo al campo magnético.

a) Al moverse una partícula cargada en la dirección y sentido de un campo eléctrico, aumenta su energía potencial. ¿Qué signo tiene la carga de la partícula?

b) La misma partícula se mueve en la dirección y sentido de un campo magnético. ¿Qué trabajo se realiza sobre la partícula?

Razone las respuestas.

El módulo del campo magnético creado por una corriente rectilínea a una distancia r viene dada por

En la figura los símbolos representan corrientes rectilíneas perpendiculares al plano del papel con igual intensidad de corriente I, y en el sentido indicado (  hacia afuera y  hacia adentro del plano del papel).

Determinar el campo magnético en el punto P

Justifique razonadamente, con la ayuda de un esquema, el sentido de la corriente inducida en una espira en cada uno de los siguientes supuestos:

a) la espira está en reposo y se le acerca, perpendicularmente al plano de la misma, un imán por su polo sur;

b) la espira está penetrando en una región en la que existe un campo magnético uniforme, vertical y hacia arriba, manteniéndose la espira horizontal.

a) Enuncie la Ley de Lenz-Faraday.

b) Una espira circular gira en torno a uno de sus diámetros en un campo magnético uniforme. Razone si se induce fuerza electromotriz en la espira si: i) el campo magnético es paralelo al eje de rotación; ii) es perpendicular.

Solución apartado a) Mirar correspondiente entrada  de teoría aquí

Solución apartado b) Mirar ejercicio 141 a) aquí