FísicaFácil1 pts
Inducción electromagnética
Castilla y León · 2024 · Julio
Enunciado
Una espira cuadrada de de lado se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnético uniforme cuyo módulo varía con el tiempo de la forma (S.I.). Calcule el valor de la fuerza electromotriz inducida en los instantes en los que el flujo es máximo y en los que se anula.
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Resultado
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1
Estrategia
Con la espira perpendicular al campo, el vector superficie es paralelo a y el flujo es . La ley de Faraday da la f.e.m. como menos la derivada del flujo: si el flujo va como un coseno, la f.e.m. va como un seno, desfasada un cuarto de periodo. Por eso la f.e.m. es nula cuando el flujo es máximo y máxima cuando el flujo se anula.
2
Desarrollo
Superficie de la espira: .
Flujo magnético ( paralelo a , ):Ley de Faraday:Flujo máximo: , es decir, , En esos instantes :Flujo nulo: , es decir, , En esos instantes y la f.e.m. alcanza su valor máximo:con signo alterno ( en , en …). Lo que induce corriente no es que haya mucho flujo, sino que cambie deprisa, y el coseno cambia más deprisa al pasar por cero.
Flujo magnético ( paralelo a , ):Ley de Faraday:Flujo máximo: , es decir, , En esos instantes :Flujo nulo: , es decir, , En esos instantes y la f.e.m. alcanza su valor máximo:con signo alterno ( en , en …). Lo que induce corriente no es que haya mucho flujo, sino que cambie deprisa, y el coseno cambia más deprisa al pasar por cero.
3
Consejo
No confundas «mucho flujo» con «mucha f.e.m.»: la f.e.m. depende de la rapidez con que cambia el flujo. Deriva siempre la expresión y busca dónde se anula la derivada.
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