Junio 19-20, Opción A

a)     Enuncia y explica las leyes de Faraday y Lenz sobre inducción electromagnética.

Disponemos de una bobina circular de N = 200 espiras y radio R = 0,2 m. Atraviesa dicha bobina un campo magnético B = 0,25 T paralelo a su eje, tal como se muestra en la figura.

b)     Calcula la fuerza electromotriz (fem) inducida en los extremos de la bobina, cuando durante un intervalo de tiempo Δt = 100 ms y de forma lineal se duplica el campo magnético. Indica en el esquema de la figura el sentido de la corriente inducida y justifica tu respuesta.

c)      ¿Cuánto valdrá dicha fem si en el mismo intervalo Δt invertimos el sentido del campo?

SOLUCIÓN

a)     Ver Septiembre 98-99, Opción A

b)     Como hemos visto, debemos calcular la variación del flujo que produce dicha duplicación del campo. Para ello, recordemos que el flujo que atraviesa una bobina se puede obtener como:

Φ = N·B·S

Por tanto, al variar solo B:

El signo menos que no hemos puesto en la fórmula hace referencia únicamente al sentido de la corriente inducida que debe oponerse al aumento de B, por lo que deberá producir un B inducido hacia la izquierda. Para ello, la corriente deberá subir por la espiras en el lado cercano a nosotros y descender por la parte trasera de la bobina.

c)      Ahora la variación de B es el doble

ΔB = -0,25-0,25 = -0,50 T

Y por tanto, la fem inducida será el doble y de sentido contrario a la vista en el apartado b)

ε = 40π V