FísicaFácil1 pts

Inducción electromagnética

Castilla y León · 2021 · Julio
Enunciado
Una espira circular y un hilo rectilíneo muy largo, por el que circula corriente de intensidad II, están en el mismo plano, como se ve en la figura. Si la intensidad II disminuye con el tiempo, indique razonadamente el sentido de la corriente inducida en la espira.
Espira circular a la izquierda de un hilo rectilíneo vertical, ambos en el plano del papel. Por el hilo circula una corriente I hacia arriba.
Espira circular a la izquierda de un hilo rectilíneo vertical, ambos en el plano del papel. Por el hilo circula una corriente I hacia arriba.
Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido
Resultado
La corriente inducida en la espira circula en sentido antihorario: crea un campo saliente que se opone a la disminución del flujo saliente del hilo.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1

Estrategia

Primero se determina, con la regla de la mano derecha, el sentido del campo que crea el hilo en la región de la espira. Si II disminuye, el campo del hilo y el flujo a través de la espira disminuyen. Según la ley de Lenz, la corriente inducida crea un campo que se opone a esa disminución, es decir, del mismo sentido que el del hilo.
2

Desarrollo

Campo del hilo en la espira. El hilo crea un campo de módulo B=μ0I/(2πr)B = \mu_0 I/(2\pi r) cuyas líneas son circunferencias centradas en el hilo. Con la corriente hacia arriba (pulgar de la mano derecha hacia arriba, los dedos dan el sentido de giro de las líneas), a la izquierda del hilo, donde está la espira, el campo es perpendicular al plano del papel y sale de él.

Flujo. El flujo a través de la espira es, por tanto, saliente. Como BB es proporcional a II y la intensidad disminuye, el campo en toda la espira se debilita y el flujo saliente disminuye.

Ley de Lenz. La corriente inducida tiene un sentido tal que el campo que crea se opone a la variación del flujo que la produce. Para compensar la disminución del flujo saliente, la espira debe crear en su interior un campo saliente (hacia el lector). Por la regla de la mano derecha, una espira crea un campo saliente en su interior cuando la corriente circula en sentido antihorario.

Matemáticamente, con la ley de Faraday, ε=− dΦ/dt\varepsilon = -\,d\Phi/dt: el flujo saliente decrece (dΦ/dt<0d\Phi/dt < 0 tomando positivo el sentido saliente), luego ε>0\varepsilon > 0 en el sentido que corresponde a la normal saliente, que es el antihorario.
3

Consejo

Sigue los tres pasos en orden y escríbelos: sentido del campo del hilo en la espira (a un lado sale, al otro entra), si el flujo aumenta o disminuye, y qué campo crea la espira para oponerse.

Si la espira estuviera a la derecha del hilo, el campo entraría en el papel y el sentido de la corriente inducida sería el horario.
Paso 1 de 3
¿Has terminado el problema?
¿Te atascas?Manda tu duda a tu profesor o al equipo, o pregunta a otros estudiantes en la comunidad.
Sigue practicandoApuntes y todos los problemas de Campo electromagnético →