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.

Referencia bibliográfica:

Sears F.W.,Zemansky M.W.,“Física Universitaria”,12ª Edición. Vol 2.

Imagen: Sears F.W.,Zemansky M.W.,“Física

Universitaria” 12ª Edición. Vol 2.