Un estudiante de Física dispone de una bobina formada por un estrecho arrollamiento de espiras de cable conductor y de un amperímetro conectado a ella (ver figura). El estudiante tiene dos imanes: uno de gran potencia y otro poco potente. ¿De qué forma registrará el amperímetro una lectura mayor: si introduce el imán potente y lo deja en reposo en el interior del hueco de la bobina, o si mueve el imán menos potente alternativamente hacia dentro y hacia fuera del hueco de la bobina? Justifique la respuesta.Bobina conectada a un amperímetro, con un imán que se mueve hacia dentro y hacia fuera de su hueco
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Resultado
Mayor lectura moviendo el imaˊn deˊbil: lo que induce corriente es la variacioˊn del flujo
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Estrategia
La corriente inducida no depende de cuánto campo magnético atraviese la bobina, sino de lo deprisa que cambie su flujo (ley de Faraday). Un imán muy potente pero quieto da un flujo grande y constante: no induce nada.
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Desarrollo
Según la ley de Faraday, la fuerza electromotriz inducida en la bobina esε=−Ndtdϕy la corriente que marca el amperímetro, I=ε/R.
Imán potente en reposo dentro de la bobina: el flujo es grande, pero constante (dϕ/dt=0). No hay fem inducida y el amperímetro marca cero. (Solo habría una corriente breve mientras se introduce.)
Imán débil moviéndose hacia dentro y hacia fuera: el flujo cambia continuamente, así que se induce una fem y circula una corriente que además cambia de sentido cada vez que el imán entra o sale (ley de Lenz).
Por tanto, el amperímetro registra una lectura mayor moviendo el imán menos potente. Cuanto más deprisa se mueva, mayor es la corriente.
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Consejo
La clave es la palabra variación: escribe la ley de Faraday y razona con dϕ/dt. Decir solo «porque se mueve» no basta para la puntuación completa.
Paso 1 de 3
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