b) Una espira cuadrada gira en torno a un eje, que coincide con uno de sus lados, bajo la
acción de un campo magnético uniforme perpendicular al eje de giro. Explique cómo varían los
valores del flujo magnético máximo y de la fuerza electromotriz inducida máxima al duplicar la
frecuencia de giro de la espira.
Prueba de Selectividad, Andalucia, Reserva B 2015-2016, FISICA
Respuestas
b) Una espira cuadrada gira en torno a un eje, que coincide con uno de sus lados, bajo la acción de un campo magnético uniforme perpendicular al eje de giro. Explique como varían los valores del flujo magnético máximo y de la fuerza electromotriz inducida máxima al duplicar la frecuencia de giro de la expira.
Para resolver este problema se debe aplicar la ley de Lenz-Faraday en la que:
Fem = -N*(dφ/dt)
φ = A*B*Cos(α)
α = ω*t
Sustituyendo el valor de α:
φ = A*B*Cos(ω*t)
dφ/dt = - A*B*ω*Sen(ω*t)
Fem = N* A*B*ω*Sen(ω*t)
La frecuencia en estas condiciones es:
f = ω/2π
ω = 2π*f
Sustituyendo se tiene que:
φ = A*B*Cos(2π*f *t)
Fem = N* A*B*2π*f *Sen(2π*f *t)
Si se duplica la frecuencia se tiene que:
f’ = 2*f
Sustituyendo se tiene que:
Φ’ = A*B*Cos(π*f’*t)
Fem’ = N*A*B*π*f’*Sen(π*f *t)
Finalmente se tiene que:
Fem = 2*Fem’
φ = 2*φ’
PRUEBA DE SELECTIVIDAD ANDALUCIA CONVOCATORIA RESERVA B 2015-2016 FÍSICA.