Se introduce una espira metálica rectangular de 5Ω de resistencia eléctrica en una región del espacio delimitada por un campo magnético uniforme de 0,2T perpendicular a la superficie de la espira. Las dimensiones de la espira son a=3cm y b=6cm, y se mueve a una velocidad de 2m s−1.Espira rectangular de lados a y b que se mueve hacia la derecha: entrando en una región con campo B entrante en el papel, totalmente dentro de ella y saliendoa) (1 punto) Diga si circula corriente eléctrica por la espira en las tres situaciones siguientes: al entrar en el campo, cuando está totalmente inmersa en él y al salir, y determine en cada caso el sentido de circulación de la intensidad correspondiente. Justifique las respuestas. b) (1 punto) Calcule la fuerza electromotriz y la intensidad de la corriente eléctrica que se genera en cada caso.
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Resultado
Al entrar: corriente antihoraria; dentro: no hay corriente; al salir: horariaε=0,012V,I=2,4×10−3A (al entrar y al salir)
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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) Solo se inducirá corriente si se produce una variación de flujo magnético a través de la superficie de la espira (0,2 p.). La variación de flujo se producirá al entrar y al salir la espira del campo magnético (0,2 p.). De acuerdo con la ley de Lenz, el sentido de la corriente será tal que originaría un campo magnético que se opondrá a la variación de flujo magnético (0,2 p.), de manera que:
Al entrar la espira, el sentido de circulación de la corriente será antihorario (0,2 p.).
Al salir del campo magnético, el sentido de la corriente será horario (0,2 p.).
b) 0,3 p.ε=dtdφ=dtBds=Badtdx=Bav (al entrar y al salir del campo) 0,3 p.ε=0,2⋅0,03⋅2=0,012V 0,4 p.I=Rε=50,012=2,4×10−3A (al entrar y al salir del campo)
