INDUCCIN ELECTROMAGNTICA1. (+)a. Escriba la ley de Lenz-Faraday y explique la polaridad (signo) de la fuerza electromotriz

inducidab. Una espira se encuentra en reposo en un campo magntico uniforme perpendicular a su plano.

Razone, con ayuda de un esquema, la corriente inducida en la espira si el mdulo del campomagnticoi. Aumenta ii. Permanece constante iii. Disminuye

2. (+)a. Enuncie la ley de Lenz-Faraday de la induccin electromagntica y comente su significado fsicob. Una espira circular de seccin S se encuentra en un campo magntico B, de modo que el plano

de la espira es perpendicular al campo. Razone en qu caso se induce fuerza electromotriz en laespira

3. (+)a. Fuerza electromotriz inducida y variacin de flujo magntico: ley de Faraday-Henryb. Una espira circular se encuentra situada perpendicularmente a un campo magntico . razone

qu fuerza electromotriz se induce en la espora al girar sta con velocidad angular constante entorno a un eje, en los siguientes casos:

i. El eje es un dimetro de la espira ii. El eje pasa por el centro de la espira y es perpendiculara su plano.

4. (+)a. Enuncie la ley de Lenz- Faraday y razone si con un campo magntico constante puede

producirse fuerza electromotriz inducida en una espirab. Un conductor rectilneo se conecta a un generador de corriente continua durante un cierto

tiempo y despus se desconecta. Cerca del conductor se encuentra una espira. Razone,ayudndote de un esquema, si en algn instante se induce fuerza electromotriz en la espira yexplique sus caractersticas.

5. (+)a. Explique en qu consiste el fenmeno de induccin electromagntica y escriba la ley de Lenz-

Faradayb. Una espira, contenida en el plano horizontal XY y movindose en la direccin del eje X,

atraviesa una regin del espacio en la que existe un campo magntico uniforme, dirigido en esentido positivo del eje Z. Razone si se induce corriente elctrica en la espira e indique elsentido de la misma en cada uno de los casos siguientes:

i. Cuando la espira entra en el campoii. Cuando la espira se mueve en su interioriii. Cuando sale del campo magntico6. (+)a. Enuncie la ley de la induccin electromagnticab. Describa cmo podra generarse una corriente elctrica en una espira

7. (+) Conteste 3:a. Si no existe flujo magntico a travs de una superficie, puede asegurarse que no existe campo

magntico en esa regin?b. La fuerza electromotriz inducida en una espira, es ms grande cuanto mayor sea el flujo

magntico que la atraviesa?

8. (+) Un imn recto que cae verticalmente con su cara norte hacia el suelo, pasa a travs de unaespira horizontal situada en su camino. Describa cualitativamente, con la ayuda de un esquema,el fenmeno fsico que tiene lugar en la espira

a. Mientras el imn est cayendo hacia la espirab. Despus de que el imn ha atravesado la espira y se aleja de ella9. (2)a. Qu ocurre con el brillo de una bombilla al encender el interruptor? y al apagarla?

10. Una espira se desplaza perpendicularmente a un campo magntico uniforme y estacionariocircular corriente por ella? y si el campo uniforme no fuera estacionario?

11. (+) Una espira cuadrada est cerca de un conductor, recto e indefinido, recorrido por unacorriente I. la espira y el conductor estn en un mismo plano. Con ayuda de un esquema,razone en qu sentido circula la corriente inducida en la espira:

a. Si se aumenta la corriente en el conductorb. Si dejando constante la corriente en el conductor, la espira se aleja de ste mantenindose en

el mismo plano

12. (+) Considere las dos experiencias siguientes:i. Un imn frente a una espira con un ampermetroii. La espira con ampermetro frente a otra espira con un generador de corriente elctrica y un

interruptora. Copie y complete el cuadro siguiente

existe B enlaespira?

Vara el flujomagntico atravs de laespira?

Existe corrienteinducida en laespira?

Imn acercndoseImn alejndoseImn quietoInterruptor abiertoInterruptor cerradoAl abrir o cerrar el

interruptor

b. A partir de los resultados del cuadro anterior razone, con la ayuda de esquemas, la causa de laaparicin de la corriente inducida en la espira.

13. (+)a. Explique el fenmeno de a induccin electromagntica y enuncie la ley de Faraday-Henryb. Una espira circular se encuentra situada perpendicularmente a un campo magntico uniforme.

Razone qu fuerza electromotriz se induce en la espira, al girar con velocidad angularconstante en torno a un eje, en los siguientes casos:

i. El eje es un dimetro de la espiraii. El eje pasa por el centro de la espira y es perpendicular a su plano14. (+)a. Enuncie la ley de Lenz-Faradayb. Una espira circular gira en torno a uno de sus dimetros en un campo magntico uniforme.

Razone si se induce fuerza electromotriz en la espira si:i. El campo magntico es paralelo al eje de rotacinii. Es perpendicular15. (+)a. Explique qu es la induccin electromagnticab. Una espira rectangular est situada horizontalmente, en un campo magntico vertical

uniforme. Razone si se induce fuerza electromotriz en la espira en las situaciones siguientes:i. Se aumenta o disminuye la intensidad del campo magntico (debera decir el valor de la

induccin magntica)ii. Manteniendo constante el campo magntico, se mueve la espira con velocidad constante hasta

quedar fuera del campo16. (+)a. Fuerza electromotriz inducida: ley de Lenz-Faradayb. Cuando un imn se acerca a una espira se genera en ella una fuerza electromotriz. Razone

cmo cambiara esa fuerza electromotriz si:i. El imn se alejara de la espiraii. Se invirtieran los polos del imniii. El imn se mantuviera fijo17. (+)a. Fuerza electromotriz inducida. Ley de Lenz-Faradayb. Una espira se encuentra en reposo en el plano horizontal, en un campo magntico vertical u

dirigido hacia arriba. Indique en un esquema el sentido de la corriente que circula por la espirasi:

i. Aumenta la intensidad del campo magnticoii. Disminuye dicha intensidad

18. (+) Una espira circular de 2 cm de radio se encuentra en un campo magntico uniforme, dedireccin norma al plano de la espira y de intensidad variable con el tiempo: B(t)= 3t2+4 (S.I.)

a. Deduzca la expresin del flujo magntico a travs de la espira en funcin del tiempob. Represente grficamente la fuerza electromotriz inducida en funcin del tiempo y calcule su

valor para t=2s19. (1)a. Escriba la expresin de la fuerza electromotriz inducida en una espira bajo la accin de un

campo magntico y explique el origen y las caractersticas de dicha fuerza electromotrizb. Si la espira se encuentra en reposo, en un plano horizontal, y el campo magntico es vertical y

hacia arriba, indique en un esquema el sentido de la corriente que circula por la espirai. Si aumenta el valor del campo magnticoii. Si disminuye dicha intensidad

20. (1) Comente cada una de las siguientes frases:a. Comente la siguiente afirmacin: Si el flujo magntico a travs de una espira vara con el

tiempo, se induce en ella una fuerza electromotrizb. Explique diversos procedimientos para lograr la situacin anterior

21. (1) Justifique razonadamente, con la ayuda de un esquema, el sentido de la corriente inducidaen una espira en cada uno de los siguientes supuestos:

a. La espira est en reposo y se le acerca, perpendicularmente al plano en la misma un imn porel polo sur

b. La espira est penetrando en una regin en la que existe un campo magntico uniforme,vertical y hacia arriba, mantenindose la espira horizontal.

22. (2) Una bobina de N1 vueltas gira en torno a un solenoide de N2 vueltas.a. Razone qu ocurrirab. Represente cualitativamente la grfica intensidad-tiempo que se obtendra

23. (*) Una espira cuadrada se desplaza hacia una zona donde hay un campo magntico uniformeperpendicularmente al plano de la espira. Deduzca de forma razonada el sentido de la corrienteinducida en la espira cuando la espira est entrando en la zona del campo magntico.

24. (2) Un imn cae verticalmente a travs de una bobina de espiras dispuesta horizontalmente.Represente de forma cualitativa las grficas flujo-tiempo e intensidad inducida-tiempo que seobtendran

25. (*) Por un hilo vertical indefinido circula una corriente elctrica de intensidad I. Si dos espirasse mueven, una con velocidad paralela al hilo y otra con velocidad perpendicularrespectivamente se inducir corriente elctrica en alguna de ellas? Razone la respuesta

26. (*) Suponiendo que la corriente que circula por una bobina est aumentando podr la fuerzaelectromotriz inducida en la bobina producir un aumento mayor de la corriente? Razone larespuesta

27. (2) Una espira cuadrada de alambre conductor est prxima a un cable recto indefinido,recorrido por una corriente I, explica razonadamente qu ocurrir cuando:a. Se aumenta la intensidad de corriente que circula por el hilob. Si, dejando constante la intensidad de corriente se desplaza la espira hacia la derecha,

mantenindola en el mismo planoc. Si, dejando constante la corriente I, se desplaza la espira hacia la izquierda, mantenindola

en el mismo planod. Si, dejando constante la corriente I, se desplaza la espira paralelamente al conductor

28. (+) Una espira circular de 0,5 m de radio est situada en una regin en la que existe un campomagntico perpendicular a su plano, cuya intensidad vara de 0,3 t a 0,4 t en 0,12 s

a. Dibuje en un esquema la espira, el campo magntico y el sentido de la corriente inducida yexplique sus caractersticas

b. Calcule la fuerza electromotriz inducida en la espira y razone cmo cambiara dicha fuerzaelectromotriz si la intensidad del campo disminuyese en lugar de aumentar

29. (+) Una espira circular de 5 cm de radio, inicialmente horizontal, gira a 60 rpm en torno a unode sus dimetros en un campo magntico vertical de 0,2 T

a. Dibuje en una grfica el flujo magntico a travs de la espira en funcin del tiempo entre losinstantes t=0 y t= 2s e indique el valor mximo de dicho flujo

b. Escriba la expresin de la fuerza electromotriz inducida en la espira en funcin del tiempo eindique su valor en el instante t=1s

30. (+) Una espira conductora de 40 cm2 se sita en un plano perpendicular a un campomagntico uniforme de 0,3 T

a. Calcule el flujo magntico a travs de la espira y explique cul sera el valor del flujo si se girarala espira un ngulo de 60 en torno a un eje perpendicular al campo

b. Si el tiempo invertido en ese giro es de 3.10-2s Cunto vale la fuerza electromotriz mediainducida en la espira? Explique qu habra ocurrido si la espira se hubiese girado en sentidocontrario

31. (+) A una espira circular de 5 cm de radio, que descansa en el plano XY, se le aplica durante elintervalo de tiempo de t=0 a t05 s un campo magntico B = 0,1t2 K (T), donde t es el tiempo ensegundos

a. Calcule el flujo magntico que atraviesa la espira y represente grficamente la fuerzaelectromotriz inducida en la espira si:

i. El campo magntico fuera B = (2-0,01 t2) k

ii. La espira estuviera situada en el plano XZ

32. (+) Una espira de 0,1 m de radio fira a 50 rpm alrededor de un dimetro en un campomagntico uniforme de 0,4 T y direccin perpendicular al dimetro. En el instante inicial elplano de la espora es perpendicular al campo

a. Escriba la expresin del flujo magntico que atraviesa la espira en funcin del tiempo ydetermine el valor de la f.e.m. inducida

b. Razone cmo cambiaran los valores mximos del flujo magntico y de la f.e.m. inducida si seduplicase la frecuencia de giro de la espira

33. (+) Una espira de 10 cm de radio se coloca en un campo magntico uniforme de 0,4 T y se lahace girar con una frecuencia de 20 Hz. En el instante inicial el plano de la espira esperpendicular al campo

c. Escriba la expresin del flujo magntico que atraviesa la espira en funcin del tiempo ydetermine el valor mximo de la f.e.m. inducida

d. Explique cmo cambiaran los valores mximos del flujo magntico y de la f.e.m. inducida si seduplicase el radio de la espira y si se duplicara la frecuencia de giro?

34. (+) Sea un solenoide de seccin transversal 4.10-4m2 y 100 espiras. En el instante inicial seaplica un campo magntico perpendicular a su seccin transversal, cuya intensidad vara con eltiempo segn B= 2t + 1 (T),que se suprime a partir del instante t05 s

a. Explique qu ocurre en el solenoide y represente el flujo magntico a travs del solenoide enfuncin del tiempo

b. Calcule la fuerza electromotriz inducida en el solenoide en los instantes t=3s y t= 10s

35. (+) Cuando una espira circular, situada en un campo magntico uniforme de 2 T, gira convelocidad angular constante en torno a uno de sus dimetros perpendicular al campo, la fuerzaelectromotriz inducida es: (t) = -10 sen(20t) (S.I.)

a. Deduzca la expresin de la f.e.m. inducida en una espira que gira en las condiciones descritas ycalcule el dimetro de la espira y su periodo de revolucin

b. Explique cmo variaran el periodo de revolucin y la f.e.m. si la velocidad angular fuese lamitad

36. (*)Una espira cuadrada de 5 cm de lado situada en el plano XY se desplaza con velocidadv= 2 i (m/s), penetrando en el instante t=0 en una regin del espacio donde hay un campomagntico uniforme B= -200 k (mT) perpendicular al plano del papel

a. Determina la fuerza electromotriz inducida y represntala grficamente en funcin del tiempob. Calcula la intensidad de la corriente en la espira si su resistencia es de 10 . Haz un esquema

indicando el sentido de la corriente

37. (*)Tenemos una bobina de 500 espiras por la que circula una corriente de 2,5 A quedesaparece 12 ms despus de abrir el interruptor. Determina el flujo magntico que atraviesacada espira de la bobina cuando el interruptor est cerrado y la fem cuando se abre. DatoL=0,1H

38. (*)Un campo magntico uniforme est confinado en una regin cilndrica del espacio, deseccin circular y radio R= 0, 5 cm, siendo las lneas de campo paralelas al eje del cilindro (estopuede conseguirse con un solenoide cilndrico por el que pasa una corriente y cuya longitud seamucho mayor que su dimetro 2R). Si la magnitud del campo vara con el tiempo segn la leyB=5+10t (en unidades S.I), calcula la f.e.m. inducida en un anillo conductor de radio R cuyoplano es perpendicular a las lneas de campo, en los siguientes casos:

a. El radio del anillo es r= 3cm y est situado de forma que el eje de simetra de la regin cilndricadonde el campo es uniforme, pasa por el centro del anillo

b. El radio del anillo es r= 3cm y el centro del anillo dista 1 cm de dicho ejec. El radio del anillo es r= 3cm y el eje pasa por el centro del anillod. El radio del anillo es r= 3cm y el centro del anillo dista 8 cm de dicho eje

39. (*)Un solenoide de resistencia 3,4.10-3 est formado por 100 espiras de hilo de cobre y seencuentra situado en un campo magntico de expresin B= 30,01.cos(100t) en unidades S.I. Eleje del solenoide es paralelo a la direccin del campo magntico y la seccin transversal delsolenoide es 25 cm2. Determine.

a. La expresin de la f.e.m. inducida y su valor mximob. La expresin de la intensidad de corriente que recorre el solenoide y su valor mximo

40. (*)En el plano XY se tiene se tiene una espira circular de radio a= 2cm. Simultneamente setiene un campo magntico uniforme cuya direccin forma un ngulo de 30 con el semieje Zpositivo y cuya intensidad es B= 3.e-t/2 (T), donde t es el tiempo expresado en segundos

a. Calcula el flujo del campo magntico en la espira y su valor en t=0sb. Calcula la f.e.m inducida en la espira en t=0c. Indica mediante un dibujo, el sentido de la corriente inducida en la espira. Razona la respuesta

41. (*)El flujo magntico que atraviesa una bobina formada por 50 espiras responde a la siguienteecuacin horaria: =20t(s) (expresado en Wb si t est en s)

a. Cunto vale la f.e.m inducida?b. Sabiendo que el campo magntico que origina el flujo tiene en todo momento la direccin y

sentido del eje Z positivo podras indicar el sentido de la corriente inducida?

42. (*) Una bobina cuadrada de 5 cm de lado y 10 vueltas se sita en un campo magntico cuyadireccin forma un ngulo de 25 con el plano de las espiras que la forman. Su mdulo vara enfuncin del tiempo segn la expresin B(t)= 0,5.t2 - 8 (T), donde t es el tiempo en segundos.Determina:

a. El flujo magntico en la bobina en funcin del tiempob. La fuerza electromotriz inducida en la bobina en el instante t= 8 sc. En qu cambiara el resultado si el campo magntico formase un ngulo de 25 con el eje de la

bobina?

43. (*) Una bobina circular de 4 cm de radio y 30 vueltas se sita en un campo magntico dirigidoperpendicularmente al plano de la bobina cuyo mdulo en funcin del tiempo es: B(t)= 0,01.t+ 0,04. t2 donde t est en segundos y B en teslas

44. (*) Sea un solenoide de seccin transversal 4.10-4m2 100 espiras. En el instante inicial seaplica un campo magntico, perpendicular a su seccin transversal, cuya intensidad vara con eltiempo segn B= 2t + 1 (T), que se suprime a partir del instante t= 5s

a. Explique qu ocurre en el solenoide y represente el flujo magntico a travs del solenoide enfuncin del tiempo

b. Calcule la fuerza electromotriz inducida en el solenoide en los instantes t= 3s y t= 10s

45. (*) Un campo de induccin magntica que sigue el sentido positivo del eje X vara con eltiempo segn la ecuacin B= (0,4t-0,3)i T . Hallar la fuerza electromotriz inducida en una espira,cuya superficie es de 50 cm2, si el plano de la espira es perpendicular a las lneas de fuerza delcampo B.

46. (*) En una regin del espacio existe un campo magntico uniforme B= B.i. En dicha regin seintroduce una espira metlica circular que rota alrededor de uno de sus dimetros convelocidad angular constante = . j, de modo que en el instante t=0 su vector de superficie esparalelo al campo B. Qu f.e.m. se induce en la espira si B = 0,1T, = 1 rad/s y el radio de laespira es 5 cm?

47. (*) Una bobina cuadrada plana, con 100 espiras de lada L= 5 cm, est en el plano XY. Siaplicamos un campo magntico dirigido a lo largo del eje Z que vara entre 0,5 T y 0,2 T en elintervalo de 0,1 s

a. Qu f.em. se inducir en la bobina?b. Si ahora el campo permanece constante de valor 0,5 T y la bobina gira en 1 s hasta colocarse

sobre el plano XZ. Cul ser le f.e.m. inducida en este caso?c. Si en el caso b) la bobina se desplaza a lo largo del eje Z sin girar cul ser la f.e.m inducida?

48. (*)Enrollamos un trozo de alambre a lo largo del ecuador de un globo esfrico de 0,13 m deradio, dndole 40 vueltas. Adems el globo est en una zona del espacio en el que hay uncampo magntico uniforme. Razone qu fuerza electromotriz se induce en la espira, al girarcon velocidad angular constante en torno a un eje, en los siguientes casos

a. El eje es un dimetro de la espirab. El eje pasa por el centro de la espira y es perpendicular a su plano

49. (*)Una espira circular de 15 cm de dimetro se inserta en un campo magntico uniforme de0,05 T Cunto vale el flujo que la atraviesa?

50. (*)Disponemos de un hilo conductor de corriente estacionaria en el sentido positivo del eje Y,y en el plano XY a una distancia d . Justifica si se inducir corriente en los siguientes casos:

a. La espira se mueve alejndose del hilo en el plano XYb. La espira se mueve paralela al hiloc. La espira se encuentra en reposo

51. (*)A partir de las siguientes expresiones de B(t) aplicado a una espira:1. B(t)= 5 k (T)2. B(t)=( -2t2+4 ) k (T)3. B(t)= 5t k (T)

b. Cul de los campos produce una fuerza electromotriz inducida constante?c. qu sentido tendr la corriente inducida en la espira?

52. (*)En el plano XY se tiene una espira circular de radio a= 2 cm. Simultneamente se tiene uncampo magntico uniforme cuya direccin forma un ngulo de 30 con el semieje Z+ y cuyaintensidad es B= 3t2 (T) donde t es el tiempo expresado en s

a. Calcula el flujo del campo magntico en la espira y su valor en t=2sb. Calcula la fem en la espira en t=2sc. Indica, mediante un dibujo, el sentido de la corriente inducida en la espira. Razone la respuesta.d. Represente en sendas grficas la dependencia con el tiempo del flujo y la fuerza electromotriz

53. (*) Una espira cuadrada de lado 5 cm situada en el plano XY se desplaza con velocidadconstante v en la direccin el eje X como se muestra en la figura. En el instante t=0 encuentrauna regin del espacio donde hay un campo magntico uniforme B=0,1 T, perpendicular alplano XY con sentido hacia dentro del papel

a. Sabiendo que al penetrar la espira en el campo se induce una corriente elctrica de 5.10-5 Adurante 2 s, calcule la velocidad v y la resistencia de la espira

b. Represente grficamente la fuerza electromotriz inducida en funcin del tiempo desde elinstante t=0 e indique el sentido de la corriente inducida en la espira

54. (*) Una espira conductora cuadrada de lado a=20cm y cuya resistencia elctrica vale 30 sesita perpendicularmente a un campo magntico de intensidad B que vara con el tiempo.Cuando t=0 su valor es B=0,5 T y decrece uniformemente hasta valer cero cuando t= 0,0001s.Determinar el valor de la fem inducida en la espira y la intensidad de la corriente. Haga unesquema donde aparezca el campo magntico, la espira y el sentido de la corriente inducida.

55. (*) Una espira circular de 0,2 m de radio se sita en un campo magntico de 0,2 T con su ejeparalelo a la direccin del campo. Determine la f.e.m inducida en la espira si en 0,1 s y demanera uniforme

a. Se duplica el valor del campob. Se reduce el valor del campo a ceroc. Se invierte el sentido del campod. Se gira la espira un ngulo de 90 en torno a un eje diametral perpendicular a a direccin del

campo magntico

56. (*) Una bobina de seccin circular gira alrededor de uno de sus dimetros en un campomagntico uniforme de direccin perpendicular al eje de giro. Sabiendo que el valor mximo dela fuerza electromotriz inducida es 50 V cuando la frecuencia es de 60Hz, determina el valormximo de la fuerza electromotriz inducida:

a. Si la frecuencia es de 180 Hz y la bobina se encuentra en presencia del mismo campo magnticob. Si la frecuencia es de 120 Hz y el valor del campo magntico en que se encuentra la bobina se

duplica

57. (*) Una bobina circular de 4 cm de radio y 30 vueltas se sita en un campo magntico dirigidoperpendicularmente al plano de la bobina cuyo mdulo en funcin del tiempo es B(t)= 0,01 t +0,04 t2 donde t est en s y b en teslas. Determine:

a. El flujo magntico e n la bobina en funcin del tiempob. La fuerza electromotriz inducida en el instante t= 5 s

58. (*) Tenemos dos trozos de 5 m de hilo de cobre de 2 mm de espesor. Enrollamos unoformando espiras de 5 cm de dimetro y otro formando espiras de 10 cm de dimetro.Determina cul de las dos bobinas tendr mayor autoinduccin.

59. (*) Una espira metlica circular, de 1 cm de radio y resistencia 10-2 gira en torno a un ejediametral con una velocidad angular de 2 rad/s en una regin donde hay un campo magnticouniforme de 0,5 T dirigido segn el sentido positivo del eje Z. Si el eje de giro de la espira tienela direccin del eje X y en el instante t=0 la espira se encuentra situada en el plano XY,determine:

a. La expresin de la f.e.m inducida en la espira en funcin del tiempob. El valor mximo de la intensidad de la corriente que recorre la espira

60. (*) Una espira circular de 2 cm de radio se encuentra en un campo magntico uniforme, dedireccin normal al plano de la espira y de la intensidad variable con el tiempo:

B(t) =3t2 + 4 (S.I)a. Deduzca la expresin del flujo magntico a travs de la espira en funcin del tiempob. Represente grficamente la fuerza electromotriz inducida en funcin del tiempo y calcule su

valor para t= 2 s.

61. (*) Un anillo conductor se coloca perpendicularmente a un campo magntico uniforme B. Enqu caso ser mayor la fuerza electromotriz inducida en el anillo?

a. Si B disminuye linealmente con el tiempo, pasando de 0,5 T a 0 T en 1 msb. Si B aumenta linealmente con el tiempo, pasando de 1 T a 1,2 t en 1 ms

62. (*) Una espira cuadrada de 20 cm de lado, es atravesada por un campo magntico uniformeB= 2T, que entra desde arriba en direccin perpendicular al plano del papel. Si disminuimos elcampo de forma uniforme hasta B=0 en un tiempo de 1 minuto Cul es la fuerza electromotrizinducida y el sentido de la misma?

63. (*) Una bobina cuadrada y plana de superficie 25 cm2 construida con 5 espiras est en el planoXY

a. Enuncia la ley De Faraday-lenzb. Calcula la f.e.m. inducida si se aplica un campo magntico en la direccin del eje Z que vara de

0,5 T a 0,2 T en 0,1 sc. Calcula la f.e.m. media inducida si el campo permanece constante, con valor 0,5 T, y la bobina

gira hasta colocarse en el plano XZ en 0,1 s.

64. (*) Una espira circular de 10 cm de radio est situada perpendicularmente a un campomagntico de induccin 0,01T Cunto vale el flujo que la atraviesa? Suponga que la espira estsituada paralelamente al campo magntico Cunto vale ahora el flujo?

65. (1) Una espira de 20 cm2 se sita en un plano perpendicular a un campo magntico uniformede 0,2 T

a. Calcule el flujo del campo magntico a travs de la espira y explique cmo vara el valor delflujo al girar la espira un ngulo de 60

b. Si el tiempo invertido en la espira es 2.10 ^-3 s. Cunto vale la f.e.m. media inducida en laespira? Explique qu habra ocurrido si la espira hubiera girado en sentido contrario

66. (1) El flujo de un campo magntico que atraviesa cada espira de una bobina de 250 vueltas,entre t=0 y t= 5s, est dado por la expresin (t)=3.10-3 + 15.10-3 t2

a. Deduzca la expresin de la f.e.m. inducida en la bobina en ese intervalo de tiempo y calcule suvalor para t=5s.

b. A partir del instante t=5s el flujo magntico comienza a disminuir linealmente hasta anularse ent=10s. represente grficamente la fuerza electromotriz inducida en funcin del tiempo, entret=0 y t=10s

67. b. Podra conseguirse que fuera nula la f.e.m. inducida girando la espira? Razone la respuesta

68. (1) Una espira cuadrada de 30 cm de lado, se mueve con una velocidad constante de 10 m/s ypenetra en un campo magntico de de 0,05 T perpendicular al plano de la espira

a. Explique, razonadamente, qu ocurre en la espira desde que comienza a entrar en la regin delcampo hasta que toda ella est en el interior del campo. Qu ocurrira si la espira, una vez enel interior del campo, saliera del mismo?

b. Calcule la fuerza electromotriz inducida en la espira mientras est entrando en el campo.68. (1) Una barra de cobre de 100 g y 20 cm de longitud se halla sobre una mesa horizontal dematerial aislante. El coeficiente de rozamiento entre la mesa y la barra es de 0,2

a. Si se hace pasar por la barra una corriente de 10 A, cul es el campo magntico mnimo que seha de aplicar verticalmente para que deslice la barra?

b. Si la barra se moviese sobre la mesa con una velocidad de 30 m/s, qu fuerza electromotriz seinducira en ella suponiendo aplicado el campo magntico anterior?

69. (1) Una espira cuadrada de 5 cm de lado se encuentra en el interior de un campo magnticouniforme de direccin normal al plano de la espira y de intensidad variable con el tiempo B(T) =2t2

a. Deduzca la expresin del flujo magntico a travs de la espira en funcin del tiempob. Represente grficamente la fuerza electromotriz inducida en funcin del tiempo y calcule su

valor para t=4s

70. (1) Una espira de 10 cm de lado, inicialmente horizontal, gira a 1200 revoluciones por minuto,en torno a uno de sus lados, en un campo magntico uniforme de 0,2 T, de direccin vertical.

a. Calcule el valor mximo de la fuerza electromotriz inducida en la espira y represente, enfuncin del tiempo, el flujo magntico a travs de la espira y la fuerza electromotriz inducida

b. Cmo se modificara la fuerza electromotriz inducida en la espira si se redujera la velocidad derotacin a la mitad? y si se invirtiera el sentido del campo elctrico?

71. (1) Una espira circular de 45mm de radio est situada perpendicularmente a un campomagntico uniforme. Durante un intervalo de tiempo de 120.10-3 s el valor del campo aumentalinealmente de 250 mT a 31omT.

a. Escriba la expresin del flujo magntico instantneo que atraviesa la espira durante dichointervalo y calcule la fuerza electromotriz inducida en la espira

b. Dibuje en un esquema el campo magntico y el sentido de la corriente inducida en la espira.Explique el razonamiento seguido.

72. (1) Una espira circular de 5 cm de radio, inicialmente horizontal, gira a 60 rpm en torno a unode sus dimetros en un campo magntico vertical de 0,2 T

a. Dibuje en una grfica el flujo magntico a travs de la espira en funcin d el tiempo en losinstantes t00s y t02s e indique el valor mximo de dicho flujo

b. Escriba la expresin de la fuerza electromotriz inducida en la espira en funcin del tiempo eindique su valor en el instante t=1s

73. (1) Una espira circular de 0,5 m de radio est situada en una regin en la que existe un campomagntico, perpendicular a su plano, cuya intensidad vara de 0,3 T a 0,4 T en 0,12 s

a. Dibuje en un esquema la espira, el c ampo y el sentido de la corriente inducida y explique suscaractersticas

b. Calcule la f.e.m inducida en la espira y razone cmo cambiara dicha fuerza electromotriz si laintensidad del campo disminuyese en lugar de aumentar

74. (1) Un transformador consta de una bobina primaria de 200 espiras y de una bobina secundariade 50 espiras.

a. cul ser su funcin elevar o reducir el voltajeb. Si la tensin de entrada es de 125 V Cul es la de salida?c. Si la corriente en la bocina primaria es de 50 mA Cunto valdr en la secundaria?

75. (2) Una bobina de 300 espiras de 300 cm2 gira alrededor de un eje perpendicular a un campomagntico de 0,2 t. A qu frecuencia debe hacerlo para generar una tensin mxima de 250V?

76. (2) La bobina rectangular de un generador simple de corriente alterna alcanza una f.e.m. de65,3V a una frecuencia de 50Hz en un campo de 1,3 T. Si las dimensiones de las espiras son 8 cm x 5cm Cuntas espiras tiene la bobina?

77. (2) Una espira cuadrada de 5 cm de lado y 2 de resistencia est inmersa en un campomagntico B= 0,08 j T. La espira forma un ngulo variable con el plano XZ y dicho ngulo es/2 en el instante t=0. Determina:

a. La expresin de la f.e.m. inducida en funcin del tiempo si se hace girar la espira con unafrecuencia de 50 Hz alrededor del eje Z

b. La velocidad angular a la que debera girar para que la corriente mxima que circula sea de 5mA

78. (2) Una bobina de 10 espiras circulares de cobre de 0,5 cm de radio y resistencia 0,2 gira entorno a un eje diametral en la direccin X con una velocidad angular de 3 rad/s. la bobina seencuentra inmersa en una regin donde existe un campo magntico B=0,6kT. Considerando queen t=0 las espiras estaban orientadas en el plano XY, halla:

c. La expresin para la f.e.m inducida en funcin del tiempod. La intensidad mxima de la corriente que circula por la espira y el tipo de corriente que se

obtiene

79. (2) Calcula la inductancia de un solenoide de 40 cm de longitud constituido por 400 espiras de 5cm2de seccin. Cul ser la f.e.m. autoinducida si la intensidad disminuye a razn de 30A/s?

80. (1) Un campo magntico, cuyo mdulo viene dado por B=2. cos(100t) (S.I.), forma un ngulo de450 con el plano de una espira circular de radio =12 cm Calcule la f.e.m. inducida en la espira enel instante t=2s.

81. (2) Con dos hilos de igual longitud se construyen dos solenoides del mismo radio. Si la longitudde uno es el doble de la del otro cmo son en comparacin sus inductancias?

82. (2) Una corriente de 10 A recorre un hilo conductor de gran longitud situado en el eje OY cercade una espira rectangular, situada en el plano XY, considera plano XY el plano del papel. Calcula:a. El flujo del campo magntico a travs de la espirab. La f.e.m. media y el sentido de la corriente inducida en la espira si se interrumpe la

corriente al cabo de 0,02 s

83. (2) Una bobina circular de 50 espiras de 5 cm de radio se sita en direccin perpendicular a uncampo magntico uniforme de 1,2 T. Calcula la fuerza electromotriz inducida en la bobina si segira bruscamente 180 en 0,2 s. Qu intensidad de corriente inducida circula si la resistencia enla bobina es de 20?

84. (2) Un hilo conductor rectilneo puede deslizarse sin friccin sobre rieles metlicos inclinados unngulo o y conectados en su parte inferior, formando una horquilla, inclinada sobre un planohorizontal. Sobre la regin acta un campo magntico uniforme B dirigido verticalmente haciaarriba, perpendicular al plano horizontal. Si el hilo tiene una masa m y una resistencia R, y lalongitud entre sus rieles es l, deduce una expresin para la velocidad lmite a la que sedeslizar el hilo en su descenso sobre los rieles

85. (2) Una bobina de 50 espiras circulares de 3 cm de radio est situada perpendicularmente a uncampo magntico unidireccional cuyo valor vara segn B = 0,2 + 0,0005 t2 (T) Cunto valdr laf.e.m. inducida al cabo de 10 s? Si la resistencia total de la bobina es de 2 Cul es laintensidad que circula al cabo de ese tiempo?

86. (2) Una espira de 100 cm2 de superficie se encuentra orientada de forma perpendicular a uncampo magntico cuya magnitud aumenta uniformemente desde 0,2 T hasta 1,4 T en 0,25 s.Determina:a. La fuerza electromotriz inducida en la espirab. La intensidad de corriente si la resistencia de la espira es de 3

87. (2) Una bobina de 200 espiras cuadradas de 3 cm de radio se dispone perpendicularmente a uncampo magntico uniforme de 0,8 T. Cunto vale la f.e.m inducida si la bobina gira 900 en unacentsima de segundo?

88. (2) Dos espiras rectangulares se hallan enfrentadas con sus planos paralelos. Por la espira Acomienza a circular una corriente en sentido antihorario. En qu sentido circular la corrienteinducida en la espira B? Se atraern o se repelern las espiras cuando aumente la corriente enA? Y cuando disminuye?

89. (2) Una bobina de 100 vueltas de 2 cm de radio est orientada en el seno de un campomagntico uniforme de 0,5 T de modo que el plano de las espiras forman un ngulo de 400 conlas lneas de fuerza del campo. Si el campo magntico aumenta a razn de 0,8 T/s, manteniendoconstante la direccin, determina:a. La expresin del flujo magntico en funcin del tiempob. La fuerza electromotriz inducida en los diez primeros segundosc. La intensidad de la corriente inducida si la resistencia de la bobina es de 50

90. (2) Un solenoide formado por 800 espiras circulares de 2 cm de dimetro y 15 de resistenciase encuentra en una regin donde existe un campo magntico uniforme de 0,5 T en la direccindel eje del solenoide. Si el campo magntico disminuye uniformemente hasta hacerse nulo en0,2 sa. Determine la f.e.m. inducidab. Calcule la intensidad recorrida por el solenoide y la carga transportada en ese intervalo de

tiempo

91. (2) Una espira situada en un plano horizontal se encuentra en el seno de un campo magntico B,dirigido verticalmente hacia arriba. La varilla metlica se mueve sin friccin sobre los rielesconductores, que estn separados entre s por una distancia L debido a la accin de una pesaque pende de un hilo a travs de una polea. Si la resistencia entre los rieles es R, y suponiendoque la polea y la cuerda tienen masas despreciables, determina e valor mximo de la velocidad ala que se desplazar la varilla sobre los rieles. Aplica posteriormente el resultado al caso en quem=10g, R=2, B=1,5 T y L=0,5 m

92. (2) Una bobina de 300 espiras circulares de 5 cm de radio se halla situada perpendicularmente aun campo magntico uniforme de 0,08 T. Determina la f.e.m. inducida si en 0,05 s:e. El campo magntico se anulaa. El campo magntico se duplicab. La bobina gira 90o en torno a un eje paralelo al campoc. La bobina gira 900 en torno a un eje perpendicular al campod. El campo magntico invierte su sentido

93. (2)a. Supongamos una espira rectangular prxima a un conductor rectilneo. Si comienza a

circular una corriente de intensidad I por el conductor rectilneo Qu ocurrir en la espira?

b. Si se aumenta la intensidad que circula por el conductor, se producir alguna interaccinentre el hilo y la espira? Y si la intensidad en el conductor disminuye?

94. (2) Una bobina rectangular de 100 vueltas y cuyas dimensiones son 10 cm x 15 cm gira a 2000rpm alrededor de un eje perpendicular a un campo magntico uniforme de 0,8 T Qu voltajemximo es capaz de suministrar?

95. (2) Un generador de corriente alterna est formado por una bobina de 23 espiras de 0,05 cm2 derea que giran en un campo magntico de 0,6 T con una frecuencia de 50 Hz. Si la resistenciatotal de la bobina es de 20 , determinar:a. La fuerza electromotriz mxima inducidab. La intensidad mxima inducida

96. (2) Un solenoide de 500 espiras apretadas tiene una longitud de 30 cm y un radio de 1 cm. Por lcircula una corriente de 4 A. Determina:a. El valor del campo magntico en un punto de la regin central de su ejeb. El flujo magntico a travs del solenoide, si B es constante en su interiorc. La inductancia del solenoided. La fuerza electromotriz autoinducida en el solenoide cuando la intensidad vara a razn de

180A/s

97. (2) Una bobina de 150 espiras cuadradas de 3 cm de lado gira en un campo magntico de 0,6 Ta. Cul debera ser su frecuencia para inducir una fuerza electromotriz mxima de 12 V?b. Si la bobina girase a 60 Hz cul sera la fuerza electromotriz mxima?

98. (2) La bobina de un generador de corriente alterna induce una fuerza electromotriz mxima de50 V a una frecuencia de 60 Hz. Determina el nmero de espiras de la bobina si las dimensionesde las espiras son de 4cm x 6 cm y la bobina gira en un campo magntico de 0,92T

99. (2) Con 50 m de hilo conductor se construye una bobina de 100 espiras circulares. La bobina asconstruida se hace girar a 50 Hz en un campo magntico uniforme.a. Cunto debe valer el campo magntico para que genere una fuerza electromotriz mxima

de 12 V?b. Traza la grfica f.e.m.-t correspondiente a un periodo completo .c. Sobre la grfica anterior dibuja la que corresponde a una frecuencia de 30 Hz qu

conclusin se extrae?

100. (2) Una bobina de 100 espiras circulares de 2 cm de radio se sita con sus espirasperpendiculares a un campo magntico cuyo valor vara segn: B = 1,5.e0,2t (T)a. Cmo vara la f.e.m. inducida con el tiempo?a. Cul ser el valor de dicha fuerza electromotriz inducida a los 10 s?

101. (2) Una bobina de 500 espiras cuadradas de 4 cm de lado se encuentra inmersa en un campomagntico con sus espiras perpendiculares a las lneas de campo. Si el valor del campomagntico cambia de 0,2 T a 0,9 T en 0,01 sa. Cunto vale la fuerza electromotriz inducida?b. Qu dimensiones debern tener las espiras para triplicar la fuerza electromotriz en las

mismas condiciones?

102. (2) Colocamos una espira circular de 2 cm de radio en el seno de un campo magnticouniforme de 0,2 T, de modo que el plano de la espira sea paralelo al campo Cunto vale el flujomagntico a travs de la espira? Y si el plano de la espira forma 450 con el campo? Y si forma900? Qu ocurrir si hacemos girar la espira?

103. (2) Acercamos un electroimn a una espira rectangular cuyas dimensiones son 3 cm x 4 cm demodo que el campo magntico pase de 0 a 0,8 T en una dcima de segundo Cul es el valor dela fuerza electromotriz inducida?

104. (2) Una espira circular de 5 cm de radio est situada perpendicularmente a un campomagntico uniforme de 0,4 T. Calcula:a. El flujo magntico que atraviesa la espira en esa situacinb. El flujo magntico que atraviesa la espira si sta se gira 300 alrededor de un eje que pase

por su centro y sea perpendicular a B

105. (*) Un coche se dirige hacia el este desplazndose en direccin este-oeste a la velocidad de90 km/h. calcula la diferencia de potencial entre los extremos de su eje delantero, suponiendoque es una barra metlica de 1,5 m de longitud. Dato. Supn que los polos geogrficos de laTierra con sus polos magnticos y que el campo magntico terrestre es de 0,5 . 10-4T

106. (*)Una barra de 25 cm de longitud se mueve a 8 m/s en un plano perpendicular a un campomagntico de 6.10-2 T. Su velocidad es perpendicular a la barra

a. Cul ser el mdulo, la direccin y el sentido de la fuerza magntica que se ejerce sobre unelectrn de la barra? Haz la representacin grfica

b. Cul ser la diferencia de potencial entre los extremos de la barra?Dato: carga del electrn: e = 1,6.10-19C

107. (*) Una barra metlica de 50 cm se mueve perpendicularmente a un campo magnticouniforme con una velocidad de 4 m/s. se observa que entre los extremos de la barra hay unadiferencia de potencial de 0,8 V. Calcula la intensidad del campo magntico en la zona. y si labarra se moviera en la misma direccin del campo magntico?

108. (*) Una varilla de longitud L= 1,2 m y de resistencia elctrica R= 60 se desplaza en el sentidopositivo del semieje X con velocidad constante v= 2m/s en direccin perpendicular a un campomagntico uniforme de valor 0,4 T.a. Determine la f.e.m. inducida y la intensidad de corriente que circula por el circuitob. Si a partir de cierto instante (t=0) la varilla se frena con aceleracin constante hasta pararse

en 2 s, determine la expresin matemtica de la f.e.m. inducida en funcin del tiempo, en elintervalo de 0 a 2 s

109. (2) Una varilla metlica de 0,5 m de longitud se mueve con una velocidad constante haciaabajo en el plano del papel. Perpendicularmente al plano del papel y en sentido saliente existeun campo magntico uniforme de 0,8 Ta. en qu sentido circular la corriente inducida por el movimiento de la varilla?b. Qu cantidad total de carga habr atravesado un hilo conductor de 20 de resistencia que

une los extremos de la carilla cuando esta haya descendido 1 m?

110. (*) Un avin sobrevuela la Antrtida, donde el campo magntico se dirige verticalmente haciael exterior de la Tierra. Basndose en la fuerza de Lorentz cul de las dos alas del avin tendrun potencial elctrico ms elevado?

111. (2) Un aparato funciona a 9 V y con 0,5 A mediante un transformador cuya bobina primariatiene 3000 espiras. Si la tensin de entrada es de 220 Va. Cuntas espiras debe tener la bobina secundaria?b. Cul es la intensidad, en mA, que circula por la primaria?

112. (1)a. Explique el fundamento de un transformador elctricoa. Se puede transformar la corriente continua?

113. (*)a. Qu es un transformador? Por qu son tiles para el transporte de la corriente elctrica?b. Si el arrollamiento primario de un transformador tiene 1200 espiras y el secundario 100

espiras qu tensin habr que aplicar al primario para tener una salida del secundario de 6voltios?

114. (2) Si se aplica una tensin de entrada de 220 V a un transformador que consta de de unabobina de entrada de 200 espiras y de una bobina de salida de 5 espiras Cul es la tensin desalida?

115. (*) La bobina de un alternador tiene 50 espiras de 4 cm de radio. Determine el valor de lafuerza electromotriz mxima que genera si gira en un campo magntico uniforme de 0,8 T conuna frecuencia de 120 Hz. Obtn la expresin que permite conocer la f.e.m. que genera en cadainstante. Qu sucedera si se duplicase la velocidad de giro de la bobina?

116. (*) La bobina de un alternador tiene 30 espiras cuadradas de 6 cm de lado. Determine el valorde la f.e.m mxima que genera si gira en un campo magntico uniforme de 0,5 T con unafrecuencia de 50 Hz. Obtn la expresin de la f.e.m. en cada instante.

117. (*)a. Explica qu es el coeficiente de autoinduccin de un circuitob. Por un solenoide de autoinduccin L= 0,02H circula una corriente que decrece con el

tiempo de la forma I = Io t t2 donde Io es una constante, = 5A/s y = 2,5 A/s2.Determine, en funcin del tiempo, la f.e.m autoinducida en el solenoide.

118. (2) Con dos hilos iguales de longitud x, construimos sendos solenoides de la misma longitud,pero de distinto radio. Cul de ellos tendr mayor inductancia?

119. (*) Al abrir un circuito por el que circula una corriente de 12 A se induce una f.e.m de 40 V.Determine el coeficiente de autoinduccin del circuito si la corriente tarda 1 ms en anularse.