La figura muestra el esquema de un relé. Cuando circula una corriente eléctrica por la bobina, el extremo inferior del imán (norte) es atraído por la bobina y el movimiento se transmite por un pivote, de manera que se cierra el circuito B.Relé: una bobina vertical con un imán encima (polo sur arriba y norte abajo) unido a un mecanismo con pivote que acciona un contacto conectado al circuito Ba) Especifique claramente cuál será el sentido de la corriente eléctrica en la bobina para que se active el relé (y se cierre el circuito B) y dibuje las líneas del campo magnético generado por la bobina en esta situación. b) En unas pruebas se observa que el mecanismo carece de fuerza suficiente para cerrar el contacto. Indique qué efecto tendría sobre el dispositivo cada una de las siguientes modificaciones: 1) Aumentar la intensidad de la corriente que circula por la bobina. 2) Situar un material ferromagnético en el núcleo de la bobina. 3) Hacer pasar por la bobina una corriente alterna en lugar de una corriente continua.
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Resultado
a) En la cara superior de la bobina tiene que haber un polo sur: vista desde arriba, la corriente gira en sentido horario. b) 1) y 2) aumentan el campo de la bobina y el imán es atraído con más fuerza; 3) el campo cambia de sentido continuamente y el imán es atraído y repelido alternativamente (vibra).
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Solución oficial
Corrección oficial de la PAU de Cataluña (Generalitat de Catalunya), traducida del catalán. Las puntuaciones de cada paso son las de la pauta de corrección.
a) Es necesario que en la superficie superior de la bobina haya un polo SUR (0,3 p.) para que atraiga el polo NORTE del imán. El sentido de la corriente en la bobina se puede describir de diferentes maneras; ambas se darán como correctas:
Visto desde arriba, la corriente girará en sentido horario (visto desde abajo, en sentido antihorario). (0,2 p.)
Circunferencia recorrida por la corriente I en sentido horario
O bien, tal como se indica en la figura (orientada como en el enunciado):
Bobina vista de frente: en las espiras de la cara visible la corriente I va de derecha a izquierda0,5 p. Las líneas del campo magnético se representan en el dibujo.Relé con las líneas del campo magnético de la bobina: salen por la parte inferior y entran por la superior, donde está el polo norte del imánIMANT: imán. b) 0,4 p. b1) Aumentaría el campo magnético producido por la bobina, que atraería el imán con MÁS fuerza. 0,3 p. b2) Al aumentar la permeabilidad magnética, aumentaría el campo magnético producido por la bobina, que atraería el imán con MÁS fuerza. 0,3 p. b3) El campo magnético cambiaría de sentido muy rápidamente. El imán sería sucesivamente atraído y repelido (quizá observaríamos una vibración con la frecuencia de la corriente alterna).
