Fuerza electromotriz inducida 01

 

 

a)  Discute la corriente que se inducirá en la espira al alejar o acercar un imán en la dirección de su eje.

b)  Si el área de la espira es de 300 cm2 y el campo magnético que sufre es de 10–4 T cuando está cerca del imán y 0 cuando está lejos, calcula f.e.m cuando se aleja al imán en 0,01 s.

 

 

Solución:

a)  Posición inicial:  

 

La espira tiene flujo positivo (F = B S cos 0º = B S).

Alejamos el imán:

 

Al alejar el imán, disminuirá el campo en la posición que ocupa la espira, por tanto disminuirá el flujo positivo.

Para compensar la disminución de flujo positivo, se tendrá que crear flujo positivo y para producirlo tendrá que aparecer un campo adicional B’ en la dirección del vector de superficie.

 

Para que aparezca un campo con la dirección de B’, la corriente inducida I’ deberá circular en sentido opuesto al de las agujas del reloj.

 

Posición inicial:

 

En la posición de la espira no hay campo porque el imán está lejos, por tanto la espira no tiene flujo

Acercamos el imán:

 

Al acercar el imán aparecerá campo en la posición de la espira y ésta tendrá flujo positivo.

 

Para compensar el aumento de flujo positivo se tendrá que crear flujo negativo y para producirlo tendrá que aparecer un campo adicional B' en dirección contraria al vector superficie (F = B S cos 180º = –B S).

 

Para que aparezca un campo con la dirección de B' la corriente inducida I' tendrá que circular en el sentido de las agujas del reloj.

 

b)  Datos: S = 300 cm2; B0 = 10–4 T; B = 0;  t = 0,01 s

Como nos dan el tiempo que tarda en producirse el cambio de flujo, calcularemos la f.e.m media.

  

ΔF = FF0 

Flujo magnético inicial:

 

F0 = B S cos 0 = B S

Flujo magnético final:

 

F = 0

ΔF = 0 – B S = –B S

 

El signo de la f.e.m determina el sentido en que circulará la corriente inducida, pero no es nada fácil su interpretación.

Mediante la ley de Lenz se determina mejor el sentido de la corriente inducida.

 

 

 

 

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