Difracción de Ondas usando simulación PHET

Ejemplo: Magnitud y dirección de una fem inducida

Se coloca una bobina de alambre que contiene 500 espiras circulares con radio de 4.00 cm entre los polos de un electroimán grande, donde el campo magnético es uniforme y tiene un ángulo de 60° con respecto al plano de la bobina. El campo disminuye a razón de 0.200 T/s. ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la fem inducida?

Nuestra incógnita es la fem inducida por un flujo magnético variable a través de la bobina. El flujo varía debido a que la magnitud del campo magnético disminuye.

Se elige que la dirección del vector de área A sea la que se observa en la figura:

Ejemplo: Fem y corriente inducida en una espira

El campo magnético entre los polos del electroimán de la figura es uniforme en cualquier momento, pero su magnitud se incrementa a razón de 0.020 T/s. El área de la espira conductora en el campo es de 120 cm², y la resistencia total del circuito, incluyendo el medidor, es de 5.0 Ω.

a) Encuentre la fem inducida y la corriente inducida en el circuito.

b) Si se sustituye la espira por otra hecha de un material aislante, ¿qué efecto tendrá esto sobre la fem inducida y la corriente inducida?

El campo magnético a través de la espira cambia conforme se modifica el campo magnético. De esta forma, habrá una fem inducida en la espira y es posible encontrar su valor (una de las incógnitas) empleando la ley de Faraday.

Podemos calcular el flujo magnético utilizando la ecuación:

Luego, utilizamos la ley de Faraday de acuerdo con la ecuación:

para determinar la fem inducida resultante, Ԑ. Después se calcula la corriente inducida que produce esta fem, por medio de la relación Ԑ = IR, donde R es la resistencia total del circuito que incluye la espira.para determinar la fem inducida resultante, Ԑ. Después se calcula la corriente inducida que produce esta fem, por medio de la relación Ԑ = IR, donde R es la resistencia total del circuito que incluye la espira.