LEY DE FARADAY - LENZ UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TACHIRA DEPARTAMENTO DE MATEMATICA Y FISICA ASIGNATURA FISICA II LEY DE FARADAY - LENZ Prof. Juan Retamal G. e-mail vretamal@unet.edu.ve San Cristóbal, Noviembre 2005

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Una bobina de alambre de cobre de 100 vueltas y sección transversal de 1 10-3 m2, se conecta aun circuito siendo la resistencia total 10 . Si la inducción magnética alterna varía entre los valores de ±1 Wb/m2 ¿cuánta de carga fluye en el circuito? Reemplazando valores se obtiene:

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Una bobina de cobre con 100 vueltas y una resistencia de 5  se conectan como se muestra en la figura. Si la corriente alterna en el solenoide varía en ±1,5 A en un sentido y en otro cada 0.005 s, donde éste tiene 200 vueltas/cm y un diámetro de 3cm. ¿Qué corriente se induce en la bobina? Donde

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Se tiene un anillo circular de 0.05 m de radio, cuya normal forma un ángulo  = 30º con un campo magnético uniforme de 5000 gauss. El anillo se hace girar sin cambiar el ángulo entre la normal del anillo y el campo, a una razón de 100 rpm. ¿Cuál será el valor de la fem inducida en el anillo? 30º Para que exista fem inducida en el anillo, debe existir una variación temporal del flujo a través del área del anillo, lo que en este caso NO ocurre, dado que el anillo proyecta en todo momento la misma área sobre el plano perpendicular al campo magnético.

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Un campo magnético es normal al plano de un anillo de cobre 10 cm de diámetro, construido con alambre de 2.54 mm ¿Con qué rapidez debe cambiar el campo, para que se genere una corriente inducida de 10A? (Cu) = 1.7 10-8 m pero el área del anillo es constante, luego:

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Un campo magnético uniforme está cambiando su magnitud a una tasa constante y perpendicular a él se coloca una espira circular de radio R. Si ésta se fabrica con un alambre de cobre de radio r y masa m. Demostrar que la corriente inducida en la espira no depende del tamaño del alambre o de la espira y está dada por la siguiente expresión: pero el área de la espira es constante, luego: multiplicando por 2/m el numerador y denominador de la corriente se tiene: pero la densidad de masa del alambre, es:

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Se dispone de un alambre de cobre de diámetro 1mm y 50cm de largo. Con él se construye una espira circular, colocándola perpendicularmente a un campo magnético uniforme que varía en el tiempo en forma constante a una tasa de 10-2 Wb/m2s. ¿Con qué rapidez se genera calor por el efecto Joule en la espira? (Cu) = 1.7 10-8 m

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Un imán recto se hace pasar rápidamente a través de una espira conductora a lo largo de su eje. Cualitativamente hacer las gráficas: a.- De la corriente inducida b.- De la rapidez de calentamiento por efecto Joule en función de la posición del centro del imán. Suponga: El polo norte del imán es el primero que entra en la espira y que el imán se mueve con rapidez constante.

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ Una bobina rectangular de N vueltas, longitud a y ancho b gira a una frecuencia  en un campo de magnético uniforme como se muestra en la figura. Demostrar que se genera en la espira una fem inducida dada por: fem inducida para una espira de área A=ab luego la fem inducida para un enrollado de N espiras de área A=ab, es:

EJERCICIOS Y APLICACIONES DE LEY DE FARADAY - LENZ La figura muestra una barra de cobre que se mueve con una rapidez v paralelamente a un alambre recto y largo que lleva una corriente i. ¿Cuál es la fem inducida en la barra?. Suponga v = 5 m/s, i = 100 A, a = 0.01 m y b= 0.02 m Pero B depende de x, y esta dado por: Reemplazando los valores dados, se obtiene: