FísicaFácilCuestión · 1 pts

Inducción electromagnética

Castilla-La Mancha · 2021 · Junio

Enunciado

Calcula la f.e.m. inducida en función del tiempo para una espira cuadrada de

0{,}5\,\text{m}

de lado, cuando la hacemos girar con una velocidad angular de

200\,\text{rad/s}

en el interior de un campo magnético uniforme de

0{,}8\,\text{T}

tal y como se indica en la figura. Puede suponerse que el ángulo que inicialmente forma el campo con el vector de superficie es cero.

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

\boxed{\;\varepsilon(t) = 40\,\text{sen}(200\,t)\ \text{V}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Al girar, el ángulo entre

\vec B

\vec S

\theta = \omega t

(vale cero al principio), así que el flujo es

\Phi = BS\cos\omega t

. La ley de Faraday da la f.e.m.

S = 0{,}5^2 = 0{,}25\ \text{m}^2\qquad \Phi(t) = B S\cos(\omega t) = 0{,}8\cdot 0{,}25\cos(200t) = 0{,}2\cos(200t)\ \text{Wb}

\varepsilon(t) = -\frac{d\Phi}{dt} = 0{,}2\cdot 200\,\text{sen}(200t) = 40\,\text{sen}(200t)\ \text{V}

Es una f.e.m. alterna de amplitud

40\,\text{V}

y frecuencia

200/2\pi = 31{,}8\,\text{Hz}

El valor máximo de la f.e.m. de una espira que gira es siempre $\varepsilon_0 = N B S\omega$ : úsalo para comprobar tu resultado.

Paso 1 de 3

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2\,\text{cm}

0{,}5\,\text{T}

\vec B = 10\,\vec i\ \text{T}

a = 5\,\text{cm}

+q

-4q

d