Question

Una bobina circular, formada por 200 espiras de 10 cm de radio, se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnetico de 0,2 T. Determina la f.e.m. inducida en la bobina en los casos siguientes referidos a un intervalo de tiempo igual a 0,1 s: se duplica el campo magnetico; se anula el campo magnetico; se invierte el sentido del campo magnetico; se gira la bobina 90 grados en torno al eje paralelo al campo magnetico; se gira la bobina 90 grados en torno al eje perpendicular al campo magnetico

Answer 1

La FEM inducida en una bobina de 200 espiras de 10 cm de radio, que se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnético de 0,2 es:

a) Si se duplica el campo magnetico:

ε = −4 π V

b) Si se anula el campo magnetico

ε = 4 π V

c) se invierte el sentido del campo magnetico

ε = 8 π V

d) Se gira la bobina 90 grados en torno al eje paralelo al campo magnetico

ε = 0

e) Se gira la bobina 90 grados en torno al eje perpendicular al campo magnetico

ε = 4 π V

Explicación paso a paso:

Datos del enunciado:

N = 200 espiras

B = 0.2T

r = 0.1

Calculamos la superficie:

S = π(0.1m)²

S = 0.031415 m²

Inicialmente el angulo θ que forman los vectores campo magnetico y superficie es igual  a cero.

Camo magnetico:

φB,1 = NBSCosθ

φB,1 = 200e*0,2T*π(0.1m)²·Cos 0◦

φB,1 = 0,4 π Wb

a) Si se duplica el campo magnetico:

la ecuacion para calcular la f.em es la siguiente

ε = −∆φB/∆t

ε = −(2 φB,1 − φB,1  / ∆t)

ε = −  φB,1/ ∆t

ε = −  0,4 π  / 0,1

ε = −4 π V

b) Si se anula el campo magnetico

El flujo final es igual a cero.

ε = −(0 − φB,1  / ∆t)

ε =  φB,1/ ∆t

ε =  0,4 π  / 0,1

ε = 4 π V

c) se invierte el sentido del campo magnetico

Al invertir el sentido del campo, el flujo final es igual al inicial cambiado de signo

ε = −(− φB,1 − φB,1  / ∆t)

ε =  2φB,1/ ∆t

ε =  0,8 π  / 0,1

ε = 8 π V

d) Se gira la bobina 90 grados en torno al eje paralelo al campo magnetico

No cambia la orientación entre la bobina y el campo magnético.

ε = −∆φB/∆t

ε = −( φB,1 − φB,1  / ∆t)

ε = 0

e) Se gira la bobina 90 grados en torno al eje perpendicular al campo magnetico

El flujo final es igual a cero, ya que los dos vectores son perpendiculares.

ε = −(0 − φB,1  / ∆t)

ε =  φB,1/ ∆t

ε =  0,4 π  / 0,1

ε = 4 π V