campo magnético

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO F2BE1958 DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA (FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA, INTENSIDAD DE CORRIENTE Y CARGA QUE CIRCULA):

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EJERCICIO F2BE1958 DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA:

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;

b) la intensidad de corriente inducida;

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

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO:

DATOS:

N=350 espiras

r=0,04 m, S=π·r²

R=150 Ω

B=0,4 T

FÓRMULAS que podemos necesitar:

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Necesitamos saber que:

Que para incrementos de tiempo finitos:

La definición de flujo de campo magnético:

Además, de la ley de Ohm:

y teniendo en cuenta que la fuerza electromotriz es la razón de la existencia de una diferencia de potencial en un circuito:

La definición de Intensidad, como la cantidad de carga que atraviesa en la unidad de tiempo:

RESOLUCIÓN:

APARTADO A, de la fuerza electromotriz inducida:

Para la fuerza electromotriz inducida necesitamos el flujo de campo magnético inicial y final, ya que estamos en una situación de incrementos de tiempo finitos y tendremos que usar:

Ya que en el estado final el campo magnético cambia de sentido y el ángulo es de 180º, lo que implica que el flujo de campo magnético sea igual que el inicial pero con signo contrario,

Por ello, la fuerza electromotriz inducida:

APARTADO B, de la intensidad de la corriente inducida:

APARTADO C, de la carga que pasa a través de la bobina:

De la definición de intensidad: