Fem Inducida (Ejercicios)

Ejercicios de FEM inducida
1. Un generador consiste en ocho vueltas de alambre cada una de área A= 0.0900 m2 y una resistencia total de 12.0 Ω. El lazo gira en un campo magnético B = 0.500 T a una frecuencia constante de 60.0 Hz. Determine la fem inducida.
Datos | Formula | Desarrollo | Resultado |
A= 0.0900 m2 | w=2πf | =2 π 60.0 Hz= 377 s-1 | 136 V |
resistencia total de 12.0 Ω || εmax=NABw=8 0.0900 m2 (0.500 T ) (377 s-1) | |
B = 0.500 T | | | |
frecuencia constante de 60.0 Hz | | | |
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2.- Suponga que un motor que tiene bobinas con una resistencia de 10Ω se alimenta con un voltaje de 120 V. Cuando el motor está funcionando a su máxima velocidad, la fem inversa es de 70V. Encuentre la corriente entre las bobinas cuando el motor haalcanzado su velocidad máxima.
Datos | Formula | Desarrollo | Resultado |
resistencia de 10Ω | I= εR | I= εR= 120 V10 Ω | 12 A |
voltaje de 120 V. | | | |
la fem inversa es de 70V | | | |

3.- Un generador produce una fem de 200 V. si la resistencia del circuito es de 10Ω y la R1 = 0.04 Ω, hallar las corrientes en la máquina sabiendo que, cuando funciona en carga, su tensión enbornas es de 180V.
Datos | Formula | Desarrollo | Resultado |
fem de 200 V | E0=U+ R1 ∙I U= E0- R1 ∙I | 180=200-0.04 I= 200-1800.04 | 500 A |
R1 = 0.04 Ω | | | |
la resistencia del circuito es de 10Ω | | | |


4.- Un solenoide de 200 vueltas y de sección circular de diámetro 8 cm está situado en un campomagnético uniforme de valor 0,5 T cuya dirección forma un ángulo de 60º con el eje del solenoide. Si en un tiempo de 100 ms disminuye el valor del campo magnético uniformemente a cero, determine:
a) El flujo magnético que atraviesa inicialmente el solenoide.
b) La fuerza electromotriz inducida en dicho solenoide.

El flujo magnético de una espira:
F = B.S = B.S. cos q
Fuljo magnético de unsolenoide:
F = N. B. S. cos q = 200. 0'5. p.0'082 . cos 60 = 1'0053 Wb
Solución
B = 0'5. ( 1 - t / 0'1 ) = 0'5. (1 - 10.t)
Î = - ¶F / ¶t = -1'0053( - 10) = 10'053 Voltios

5.- Una bobina de sección circular gira alrededor de uno de sus diámetros en un campo magnético uniforme perpendicular al eje de giro. El valor máximo de la f.e.m. inducida es de 50 V cuando la frecuencia es de 60 Hz.Determinar el valor máximo de la f.e.m. inducida si:
a) La frecuencia es 180 Hz en presencia del mismo campo magnético.
b) La frecuuencia es 120 Hz y el campo magnético es doble.

El flujo magnético que atraviesa la espira:
F = B. S. cos q 
si la espira gira, el ángulo varía con el tiempo:
q = w. t     ®       F = B. S. cos w.t   
e = - dF /dt = - d/dt (B. S. cos w.t  ) = B. S. w. sen w.t   
Elvalor máximo de la f.e.m es:     eo =  B. S. w =   2.p . B . S .F
eo / (B.F) =  2.p .  S

a) Si la frecuencia pasa a ser 180 Hz, con el mismo campo magnético:
50 / (B.60) = eo / (B.180)          eo = 50. B. 180 / (B.60) = 150 Voltios
b) Si la frecuencia pasa a se 120 Hz, duplicándose el campo:
50 / (B.60) = eo / (2B.120)            eo = 50.2B. 120 / (B.60) = 200 Voltios

Ejercicios deLey de Faraday
1. Una bobina está enrollada con 200 vueltas de alambre sobre el perímetro de un armazón cuadrado de 18 cm de lado. Cada vuelta tiene la misma área, igual a la del armazón, y la resistencia total de la bobina es de 2.0Ω. Se activa un campo magnético uniforme perpendicular al plano de la bobina. Si el campo cambia linealmente de 0 a 0.50 Wb/m², en un tiempo de 0.80 s, encuentre lamagnitud de la fem inducida en la bobina mientras está cambiando el campo.
Datos | Formula | Desarrollo | Resultado |
Área del lazo: (0.18m)²= 0.0324m² | |ε|= N∆ɸ/∆t | =200(0.0162Wb-0wb)/ 0.80s | 4.1V |
Flujo magnético a través del lazo en t=0 puesto que B=0 | | 1 wb = 1 (V)(s) | |
t=0.80 s | | | |
Flujo magnético a través del lazo es ɸb=0.0162 Wb | | | |
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2.-...