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Ejercicios con Solución y Resueltos paso a paso de Inducción Magnética (Ley de Faraday-Lenz) para Física de 2º de Bachillerato

EJERCICIOS CON SOLUCIÓN Y RESUELTOS PASO A PASO DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA:

IR A EXPERIENCIAS DE FARADAY-HENRY Y APLICACIÓN EN EJERCICIOS DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA DE OBTENCIÓN DE FUERZA ELECTROMOTRIZ

EJERCICIO F2BE2045:

Disponemos de un conductor vertical indefinido por el que circula una corriente eléctrica de intensidad I dirigida hacia arriba. A ambos lados del conductor tenemos dos espiras circulares dispuestas con el conductor en el mismo plano vertical.

Movemos una de las espiras con velocidad paralela al hilo conductor y otra de las espiras con velocidad perpendicular al conductor (alejándose del conductor).

Indicar de manera razonada y con todo lujo de detalles, a través de dibujos explicativos, si se producirá corriente eléctrica en alguna de las dos espiras. En ese caso indicar además el sentido de la corriente inducida.

Ampliar el ejercicio al caso en el que la intensidad de corriente fuera hacia abajo.

EJERCICIOS CON SOLUCIÓN DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA (LEY DE FARADY-LENZ): (F2BP404)

1.- Una espira circular de 2 cm de radio, con una resistencia de 0,04 Ω se encuentra en una zona del espacio donde existe un campo magnético orientado perpendicularmente al plano de la espira. El módulo del campo magnético varía con el tiempo según la expresión: B(t)=0,5+0,008 t2 (T). Hallar la intensidad que circula por la espira en el instante t=12 s.

2.- En una zona donde existe un campo magnético uniforme de 0,8 T, gira una espira circular de 2 cm de radio con una velocidad de 5 rad/s. Calcular la expresión de la fuerza electromotriz inducida.

3.- Una espira rectangular de 2 x 3 cm de lados se encuentra colocada de forma perpendicular a un campo magnético variable de expresión: B(t)=2,0 · e0,4 t  (T).

a) Hallar la fuerza electromotriz inducida en función del tiempo

b) Hallar el valor de la fuerza electromotriz inducida a los 12 s

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EJERCICIOS RESUELTOS DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA

EJERCICIO F2BE1948:

Hallar el flujo que atraviesa una espira cuadrada de 10 cm de lado situada perpendicularmente a un campo magnético uniforme de 0,3 T.

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EJERCICIO F2BE1949:

Hallar el flujo de campo magnético que atraviesa una espira circular de 20 cm de diámetro situada en un campo magnético unforme de 0,12 T. El eje de la espira forma un ángulo de 30º con la dirección del campo magnético.

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EJERCICIO F2BE1943:

Una bobina circular plana de 150 espiras y 11 mm de radio está situada en el interior de un campo magnético uniforme de 0,45 T. La bobina gira alrededor de su diámetro. Calcular:

a) El flujo magnético máximo que atraviesa la bobina

b) Velocidad de rotación en rpm necesaria para generar una fuerza electromotriz máxima de 6 voltios.

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EJERCICIO F2BE1950:

Una bobina que está formada por 200 espiras cuadradas de 6 cm2 tiene una resistencia de 10 Ω. Un campo magnético uniforme perpendicular al plano de la bobina induce en ella una corriente de 3·10-4 A. Hallar la variación de la inducción magnética del campo en cada segundo.

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EJERCICIO F2BE1951:

Una bobina formada por 200 espiras circulares de 10 cm de radio gira con una frecuencia de 50 Hz en un campo magnético uniforme de 0,2 T. Hallar el valor de la fuerza electromotriz inducida en la bobina.

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EJERCICIO F2BE1952:

Una bobina formada por 400 espiras circulares, cada una de ellas de 40 cm de diámetro gira en un campo magnético uniforme de valor 0,2 T. Hallar:

a) La velocidad a la que debe girar la espira para que la fuerza electromotriz máxima sea de 100 V.

b) La expresión de la fuerza electromotriz en función del tiempo.

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EJERCICIO F2BE1953:

Una bobina circular de 4 cm de radio y formada por 30 espiras se situa en un campo magnético, dirigido perpendicularmente al plano de la bobina, cuyo módulo en función del tiempo es: B(t)=0,01·t+0,04·t2 , donde t está dado en segundos y B en Teslas. Determinar:

a) Flujo del campo magnético en función del tiempo.

b) La fuerza electromotriz inducida en función del tiempo.

c) La fuerza electromotriz a los 5 segundos.

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EJERCICIO F2BE1955:

Sobre el circuito de la figura actúa un B uniforme de 0.4T, perpendicular al plano del circuito y hacia el interior del papel. La barra PQ tiene una L = 1 m, una resistencia de 15 Ω y se desplaza con una v = 2 m/s, perpendicular a su eje. Hallar:

a) la fuerza electromotriz inducida;

b) el sentido y la intensidad de la corriente inducida;

c) la fuerza que actúa sobre la barra.

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EJERCICIO F2BE1956:

La barra conductora de la figura se desplaza sobre dos hilos igualmente conductores con una velocidad de 40 cm/s. La barra mide 20 cm y se encuentra dentro de un campo magnético de 0,5 T, dirigido hacia el interior del papel. Hallar:

a.- La fuerza magnética que actúa sobre un electrón de la barra.

b.- El campo eléctrico en el interior de la barra.

c.- La fuerza electromotriz inducida a causa del movimiento de la barra

PODRIA INTERESAR IR A EXPLICACIÓN FÍSICA DE LA EXPERIENCIA DE HENRY

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EJERCICIO F2BE1958:

Una bobina con 350 espiras de R= 4 cm tiene una resistencia de 150 Ω y su eje es paralelo a un B uniforme de 0.4 T. Si en un t de 10-2 segundos el Campo Magnético invierte el sentido, hallar:

a) la fuerza electromotriz inducida inducida;

b) la intensidad de corriente inducida;

c) la carga total que pasa a través de la bobina

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EJERCICIO F2BE2046:

Se considera una bobina de 30 espiras circulares y planas de 5 cm de diámetro cada una que se coloca con su eje en la misma dirección que un campo magnético uniforme de 0,14 T que le afecta.

En esta situación:

a.- hallar la fuerza electromotriz inducida entre los extremos de la bobina si durante un intervalo de tiempo correspondiente a medio segundo se duplica el campo magnético.

b.- hallar la fuerza electromotriz inducida, si al igual que en el apartado anterior, durante medio segundo, hemos invertido el sentido del campo, manteniendo constante el valor del mismo.

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