Ejercicio 2 Tercer Parcial Fisica II Patrigniani

Tenemos un imán moviendose con velocidad v constante sobre el eje X, y que atraviesa
una espira. Deberemos analizar cualitativamente que pasa con el flujo a través de la espira,
la corriente en laespira y la fuerza que siente el iman para todas posiciones del iman
(antes, durante y después de atravesar la espira).
Definimos primero el sentido positivo de X hacia la derecha, y tomamos como queel
normal de la espira apunta en este sentido, por lo que automaticamente, por regla de
la mano derecha, las corrientes sobre la espira quedaran definidas positivas
cuando sean anti-horarias y negativascuando la circulación sea horaria (con el
dedo pulgar de la mano derecha ubicado sobre la parte positiva del eje X).
a) Para analizar el flujo magnético Φ que atraviesa la espira, debemos conocer elcampo
magnético Bi generado por el imán. Este, posee lineas de campo que salen desde el "polo
norte" y entran en el "polo sur", por lo que el campo respecto de el normal de la espira es
negativo en ladirección X. Además el campo magnético decrece a medida que nos alejamos
del imán. Recorando que el flujo magnético viene dado por:

y teniendo en cuenta que Bi y n son anti-paralelos, vemos que elflujo es negativo y que
aumenta en magnitud a medida que el imán se acerca a la espira, ya que la distancia entre
el imán y la espira decrece. A medida que el imán atraviesa la espira, el flujo alcanzaun
máximo en módulo, y una vez que el imán se aleja de la espira decrece en magnitud
(continua siendo negativo). Por lo tanto, el grafico de Φ en función de x queda:

donde x=0 representa laposición de la espira.
b) Para analizar la corriente inducida en la espira hacemos uso de la Ley de Faraday:

donde la relación entre t y x es x=v.t , y ε es la f.e.m. inducida en la espira (ε=I.R).
Comopodemos observar la pendiente de Φ para x<0 es negativa, por lo que la f.e.m.
será positiva (debido al signo menos: Ley de Lenz). Para x=0, el flujo tiene un
mínimo, por lo que ε tendrá un cero. Para...