FísicaFácil2 pts

Inducción electromagnética

Extremadura · 2019 · Julio · Opción A
Enunciado
Diga si la siguiente frase es CIERTA o FALSA y razone la respuesta: «El flujo magnético inducido que aparece en un circuito es igual a menos la variación (derivada) de la fuerza electromotriz en la unidad de tiempo».
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Resultado
Falsa. Lo que se induce es la fuerza electromotriz, y vale menos la derivada del flujo: ε=− dΦ/dt\varepsilon = -\,d\Phi/dt.
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Estrategia

La frase tiene los papeles cambiados. Lo que se induce en el circuito es una fuerza electromotriz, y la causa es la variación del flujo magnético que lo atraviesa. Basta con enunciar la ley de Faraday-Lenz y señalar el cambio.
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Desarrollo

La frase es FALSA: intercambia la causa y el efecto.

El flujo magnético a través de un circuito mide cuántas líneas de campo lo atraviesan. Para un campo uniforme y una superficie plana:Φ=B⃗⋅S⃗=B Scos⁡θ\Phi = \vec B\cdot\vec S = B\,S\cos\thetadonde BB es el campo magnético (T), SS el área del circuito (m²) y θ\theta el ángulo entre B⃗\vec B y el vector superficie. Se mide en weber (1 Wb=1 T m21\ \text{Wb} = 1\ \text{T}\,\text{m}^2).

La ley de Faraday-Lenz dice que, cuando el flujo que atraviesa un circuito varía con el tiempo, aparece en él una fuerza electromotriz inducida igual a menos la derivada del flujo respecto del tiempo:ε=−dΦdt\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt}con ε\varepsilon en voltios (1 V=1 Wb/s1\ \text{V} = 1\ \text{Wb/s}). Si el circuito tiene resistencia RR, circula una corriente inducida I=ε/RI = \varepsilon/R.

El signo menos es la ley de Lenz: la corriente inducida circula en el sentido que crea un campo magnético que se opone a la variación del flujo que la produce.

Por tanto, lo correcto sería: «la fuerza electromotriz inducida que aparece en un circuito es igual a menos la variación (derivada) del flujo magnético en la unidad de tiempo». El flujo es la causa (lo crea un campo externo, un imán o una corriente), y la f.e.m. es lo que se induce. Además, la frase tampoco cuadra con las unidades: la derivada de una f.e.m. se mediría en V/s, no en Wb.
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Consejo

En los «cierto o falso» de inducción, comprueba primero qué es causa y qué es efecto: el flujo variable es la causa y la f.e.m. el efecto, nunca al revés.

Un control rápido son las unidades: Wb/s=V\text{Wb/s} = \text{V}, así que solo dΦ/dtd\Phi/dt puede dar una f.e.m.
Paso 1 de 3
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