Tenemos una espira colocada sobre el plano XZ y un conductor por el que circula una corriente I constante en dirección Z positiva. Razona en cuáles de las siguientes situaciones aparecerá corriente inducida e indica en esos casos mediante un esquema el sentido que tendrá.Hilo vertical según el eje Z con corriente I hacia arriba; a su lado, una espira cuadrada en el plano XZ; (a) la espira se acerca al hilo según -X y (b) se mueve paralela al hilo según +Za) La espira se acerca al hilo con velocidad constante −vi.
b) La espira se mueve con v paralela al hilo, +vk.
c) Se apaga progresivamente la corriente que circula por el hilo.
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Resultado
a) sıˊ (lado cercano al hilo: hacia −Z)b) noc) sıˊ (lado cercano al hilo: hacia +Z)
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Estrategia
El hilo crea un campo de líneas circulares alrededor del eje Z. En los puntos de la espira (plano XZ, con x>0), el campo es perpendicular a ella, según +j, y vale B=μ0I/(2πx): hay flujo. Habrá corriente inducida solo si ese flujo cambia (Faraday), y su sentido se opone al cambio (Lenz).
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Desarrollo
a) Al acercarse al hilo, la espira pasa a zonas de campo más intenso (B∝1/x): el flujo según +jaumenta y sí hay corriente inducida. Para oponerse, la corriente crea un campo según −j dentro de la espira; en el lado de la espira más cercano al hilo, la corriente circula hacia −Z, en sentido contrario a la del hilo (así el hilo repele a la espira y se opone a que se acerque).
b) Al moverse paralela al hilo, su distancia al hilo no cambia y el campo que la atraviesa es el mismo en todo momento: el flujo es constante y no hay corriente inducida.
c) Al apagar el hilo, el campo y el flujo según +jdisminuyen: sí hay corriente inducida, ahora en sentido contrario al del caso a). La corriente crea un campo según +j que intenta mantener el flujo; en el lado cercano al hilo circula hacia +Z, en el mismo sentido que la corriente del hilo.
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Consejo
Antes de aplicar Lenz, asegúrate de que hay flujo y de que cambia. Moverse paralelamente al hilo no cambia nada.
Paso 1 de 3
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