PROBLEMAS DE LA LEY DE FARADAY Y LENZ

PROBLEMAS DE LA LEY DE FARADAY Y LENZ
1.-Una bobina de 60 espiras emplea 4x10-2 seg. en pasar entre los polos de un imán en forma de U desde un lugar donde el flujo magnético es de 2x10-4 Wb, a otro en el que este es igual a 5x10-4 Wb. Cuál es el valor de la FEM media inducida.
DATOS:
N=60
T=4x10-2 seg. ε=-[N(∅F-∅1)]/t=-[60(5x10-4-2x10-4)]/4x10-2∅i =2x10-4Wb
∅F=5x10-4 Wb ε=-0.45 V
ε= ¿?
2.-Un conductor rectilíneo de 10 cm. de longitud se mueve perpendicularmente a un campo magnético igual a 0.4 T con una velocidad de 3 m/ seg. ¿Cuál es el valor de la FEM inducida?
DATOS:
L=0.10 M ε=BLV=(0.4)(0.1)(3)=0.12 V
B=0.4 T
V=3 m/seg.
ε = ¿?
3.-El flujo magnético que cruza una espirade alambre varía de 2x10-2 a 4x10-2 Wb en 3x10-2 seg. Que FEM media se induce en el alambre.
DATOS:
∅i =2x10-2 Wb ε=-(∅F-∅i)/t=-(4x10-2-2x10-2)]/ 3x10-2∅F=4x10-2 Wb
t= 3x10-2 seg. ε=-0.67 V
ε = ¿?
4.-Calcular el número de espiras que debe de tener una bobina para al recibir una variación del flujo magnético de 8 x10-4 Wb, en 3x 10-2seg. Genere en ella una FEM media inducida de 12 V.
DATOS:
∅F=8x10-4 Wb ε=-[N(∅F-∅i)]/t ∴ N=( ε)(t)/( ∅F-∅i)=( ε)(t)/ ∅t=3x 10-2 seg.
ε =12 V N=(12)(3x 10-2) /8x10-4=450 espiras.
5.-Calcular el valor de la FEM media inducida en una bobina de 200 espiras que tarda 2x10-2 seg. en pasar entre los polos de un imán enforma de U desde un lugar donde el flujo magnético es de 5x10-3 Wb a otro en el que este vale 8x10-3 Wb.
DATOS:
N=200 ε =-[N(∅F-∅i)]/t =-[200(8 x10-3 -5x10-3 )]/ 2x10-2T=2x10-2 seg.
∅i =5x10-3 Wb ε=-30 V
∅F=8x10-3 Wb
ε = ¿?
6.-Calcular el tiempo necesario para efectuar una variación de 6 x10-4 Wb en el flujo magnético,al desplazarse una bobina de 500 vueltas entre los polos de un imán en forma de herradura el cual genera una FEM media inducida de 20 V.
DATOS:
∅ =6 x10-4 Wb ε=-N (∅)/t ∴ t=-N(∅)/εN=500
ε =20 V t=(500)(6 x10-4)/20=0.015 seg.
T= ¿?
7.-Un conductor rectilíneo de 12 cm de longitud se mueve en forma perpendicular a uncampo de inducción magnética igual a 0.27 T con una velocidad de 4x10-3 m/seg. Calcular el valor de la FEEM media inducida.
DATOS:
L=0.12 m
B=0.27 T ε =BLV=(0.27)(0.12)( 4x10-3)=1.3 x4x10-4 V
V=4x10-3 m/seg.
ε = ¿?
8.-Calcular la velocidad con que se mueve un alambre de 15 cm. perpendicularmente en un campo cuya inducción magnética es de 0.35 T alproducirse una FEM media inducida de 0.5 V.
DATOS:
V= ¿? ε =BLV ∴ V= ε /BL
L=0.15 m.
B=0.35 T V=0.5/(0.35)(0.15)=9.52 m/seg.
ε =0.5 V
9.-Un tren se mueve hacia el sur con una velocidad de 10 m/seg. si la componente del campo magnético de la tierra es de 5.4x10-5 T, hallar la FEM inducida en unvagón de 1.2 m de longitud.
DATOS:
V=10 m/seg.
B=5.4x10-5 T ε =BLV=(5.4x10-5)(1.2)(10)=6.46x10-4L=1.2 m.
10.-Un conductor recto de 10 cm de longitud se mueve perpendicularmente a un campo magnético uniforme, cuyo flujo es de 8x10-5Wb, producido por 2 piezas polares de 4 cm² de área, si la rapidez con que se mueve el conductor es de 25 m/seg. Determinar ladiferencia de potencial.
DATOS:
L=0.10 M B=∅/A=(8x10-5)/(4x8x10-4)=0.2 T
∅=8x10-5A=4x10-4 m² ε =BLV=(0.2)(0.10)(25)=0.5 V
V=25 m/seg11.-Una bobina e 40 espiras pasan por los polos de un imán en 0.004 seg. Induciéndose en ella una FEM de 8 V. calcular el flujo magnético que atraviesa en el instante de terminar su movimiento, si aparte de...