Asesoría de la ley de Faraday e inductancia

Pontificia Universidad Católica del Perú
Estudios Generales Ciencias
Asesoría de la ley de Faraday e inductancia
(Física 3-Semestre 2014-1)
b

1. Sea un alambre recto muy largo y una espira rectangular de resistencia eléctrica R, dispuestas tal
como lo muestra la figura. La corriente en amperios que pasa por el alambre cambia en el tiempo
según Ι(t) = Ι0 t.
Halle:
a) el flujo magnéticosobre la espira debido al alambre.
b) la fem inducida en la espira.
c) la corriente inducida indicando su sentido. Justifique su respuesta.
d) la fuerza magnética resultante sobre la espira.

2. Halle la diferencia de potencial entre los

c

a

v

a

extremos de la barra conductora de
longitud a (ver figura)

I

D

I

3. Una bobina circular se forma con 50 vueltas muypróximas unas de otras, cada una de 0,10m de radio. Un campo magnético uniforme
se activa a lo largo de una dirección perpendicular al plano de la bobina. Si el campo aumenta linealmente de 0 a 0,60T en 0,20s ¿Qué
fem se induce en la bobina?

4. Un helicóptero tiene hélices de 3,0 m de longitud que rotan a 2,0 rev/s alrededor de un eje central. Si la componente vertical del campo
magnéticoterrestre es 0,50 x10-4T, ¿Cuál es la fem inducida entre la punta de la hélice y el eje central?.

5. Señalar el sentido de la corriente

N

S

inducida en la bobina en cada uno
de los casos mostrados (de a hacia
b, o de b hacia a).

N
a

v

R

b

a

R

b

R

b

S

N

v

a

v

N

S

S

a

v

R

b

6. Un lazo circular de radio R se encuentra en uncampo magnético uniforme, con el plano del lazo
perpendicular a la dirección del campo, tal como lo muestra la figura. El campo magnético varía
con el tiempo de acuerdo con B(t) = a + bt, donde a y b son constantes.
Calcule la fem inducida, y el valor (y sentido) del campo eléctrico en el lazo para un tiempo t.

7. Un lazo rectangular conductor de resistencia R, ancho ω y longitud

l

.
.
..

se mueve con una velocidad constante v a través de un campo

magnético uniforme

ˆ
(B = B 0 k ) de ancho D.

v

a) Suponga como sentido positivo del flujo magnético el sentido
positivo de

z (n = k ) .
ˆ ˆ

Grafique el flujo magnético en

l

función de la posición x del lazo (x = posición del lado derecho)
b) Grafique la corriente inducida la a lo largo de x. (sentidoantihorario es positivo).

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D

. . . .
B
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. . . .
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out

8. En la figura se muestra una espira rectangular de ancho L y un conductor corredizo de masa m que se encuentra en un campo magnético
uniforme B perpendicular al plano de la espira. Al conductor corredizo se le imparte una velocidad inicial v0 y luego se le deja libre. No
existe fricción entreel conductor corredizo y la espira, siendo que el conductor corredizo tiene una resistencia eléctrica R (la resistencia
de la espira es despreciable). Obtenga
a) La corriente inducida y su sentido (indíquela claramente en su grafico)
b) La magnitud de la fuerza que se ejerce sobre el alambre cuando este se desplaza con una velocidad v
c) La velocidad v del conductor corredizo como función deltiempo
d) La energía disipada por la resistencia luego de un tiempo muy largo. Comente su resultado?

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.B .
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out

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. v.
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L
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9. Un alambre horizontal puede deslizarse librementesobre los rieles
verticales de un armazón conductor, como en la figura. El alambre tiene
una masa m y una longitud l. La resistencia del circuito es R. Un campo
magnético uniforme se dirige perpendicularmente al armazón, tal como lo
muestra la figura. Determine:
a) el valor de la corriente inducida en función de la velocidad,. cuando
éste cae bajo la influencia de la gravedad. ¿Cuál es el...