Septiembre 15-16, Opción A

a)      Enuncie y explique las leyes de Faraday y Lenz sobre inducción electromagnética

      Un alambre conductor se dobla en forma de U, con sus lados paralelos separados una distancia d = 20 cm. Sobre estos lados se apoya una varilla conductora, formando un circuito rectangular por el que puede circular corriente eléctrica. Existe un campo magnético uniforme de intensidad B = 0,20 T perpendicular al plano del circuito y, en la figura, dirigido hacia adentro. La varilla se mueve con velocidad uniforme v = 0,50 m·s^–1, como indica la figura.

b)      Calcule la f.e.m. inducida en el circuito.

c)       ¿En qué sentido circula corriente por la varilla? Razone su respuesta.

SOLUCIÓN

a)      Consultar ejercicio Septiembre 98-99, Opción A

b)      Según acabamos de ver la variación del flujo magnético en un circuito origina una f.e.m. en el mismo. En este caso la variación del flujo es debida a la variación de superficie.

Al desplazarse la varilla un pequeña distancia Δx hacia la derecha, la superficie varía un cierto ΔS = d·Δx

Esto ocurre en un pequeño Δt

Así la f.e.m. inducida será, según la ley de Faraday :

(Al ser B y v constantes)

c)       Como hemos visto, la corriente inducida tiende a oponerse a la variación del flujo magnético, según la ley de Lenz. Esta variación consiste en un aumento del flujo entrante en el circuito, por lo que la corriente inducida debe producir un campo magnético que se oponga a este aumento. Esto se consigue con una corriente inducida en sentido antihorario que originará un campo magnético inducido saliente del papel, oponiéndose por tanto al aumento del flujo entrante. Así la corriente circulará en sentido ascendente por la varilla