Universidad Nacional de SaltaFacultad de Ciencias Exactas

Trabaio Practico N°9Tema: Induccion electroma2netica

1er Cuatrimestre 2006Fisica 2

Eiercicio 1: Piensa y responde. a) En cada uno de los casos mostrados, i,Cwil es el flujo magnetico que pasa atraves de cada espira con un area de 10 cm2si el campo aplicado es de 5 T?

:6Qo00' direcciontiene la corrienteinducida en la bobinapara c:@~um ~e I; Sig1ri:

C@tes+siIUaciOOCS?., @ @ ~

@ x~@ !

Eiercicio 2: Un campo magnetico unifonne de 200 G es paralelo a1eje x.Una espira cuadrada de 5 em de lado fonna un angulo 0 con el eje z, comose muestTaen la figura. Determine el flujo magl1(Sticoa traves de la espiracuandoO=O, 0=30, 0=90.

Eiercicio 3: Determine el flujo magnetico a traves de un solenoidede 30 em de longitud, 2 em de radio y 800 vueltas que transportauna corriente de 2 A

x

Eiercicio 4: Se establece un campo magnetico perpendicular al pIano de un8 espira de 5,0 em de radio, 0,4 .Qderesistencia y um autoinduccion despreciable. El valor de B awnenta a Wl ritmo de 40 mT/s. Hallar: a) La feminducida, b) La corriente inducida y c) La produccion de calor Joule por unidad de tiempo en 1aespira.

Eiercicio 5: Las dos espiras de la figura tienen sus pIanos paralelosentre si. Cuando se mira desde A bacia B existe en A um corrienteen sentido contrario alas agujas del reloj. Dar el sentido de la corrienteen la espira B y establecer si las espiras se atTaen0 se repelen entTesi,si la corriente en la espira A esta: a) creciendo y b) decreciendo.

Eiercicio 6: Un iman con forma de barra se mueve con velocidadconstante a 10largo del eje de una espira como 10indica 1afigura.

a) Hacer un esquema cualitativo del flujo cDque attaviesa la espiraen funcion del tiempo. Indicar el tiempo II en que el iman esta lamitad introducido en 1aespira. b) Hacer un esquema de la corriente Ique bay en la espira en funcion del tiempo, esco~endo I positivo cuandotiene sentido contrario al de las agujas del reloj vista desde la izquierda.

Eiercicio 7: Una bobina cuadrada de 5,0 em de lado tiene 100 vueltas yesuicolocada de manera perpendicular a un campo unifonne de 0,60 T. La bobina

se saca del campo rapida y unifonnemente (mediante un desplazamientoperpendicular a B) bacia um region en la cual B disminuye abruptamente a cero.Toma 0,10 s que la bobina este completamente en la region donde no hay campo.Encuentre: a) E1cambio de flujo a traves de la bobina b) La fem y la corrienteinducida c) La cantidad de energia que se disipa en 1abobina si su resistenciaes de 100 .Q.

B

S[

N Vo:J ~

x x x x

xB=O

x

x

x

x

5cm.A.----X X X

Eiercicio 8: Un solenoide de 25 cm de longitud y radio de 0.8 cm posee 400 vueltas y se encuentra en un campomagnetico externo de 600 G que forma un lingulo de 50° con el eje del solcnoide. Determine: a) EI flujomagnetico a traves del solenoide, b) La magnitud de la fem inducida si el campo magnetico externo se reduce dea 0 en 1,4 s.

Eiercicio l1:Una bobina de 200 weltas posee un area de 4 em2. Gira dentro de un campo magnetico de 0,5 T a)lCuaI es la frecuencia de rotacion necesaria para generar una fem nuixima de 10 V? b) Si la frecuencia derotacion de la bobina es de 60 Hz, lCuaI es la fem maxima?

Eiercicio 12: Dos solenoides de 2 cm y 5 em de radio son coaxiales. Cada uno de ellos tiene 25 em de longitud yposeen respectivamente 300 y 1000 vueltas. Detern1inesu inductancia,mutua.

Eiercicio 13: Un solenoide tiene lU1alongitud de 25' em, un radio de 1 em y 400 weItas y por eI cireula lU1acorriente de 3 A Hallar: a) B en el eje, b) EI flujo que atraviesa el solenoide admitiendo que es unifornle, c) Laautoinduccion del soIenoide, y d) La fem inducida en el solenoide cuando la corriente varia a rawn de 150 Als.

Eiercicio 14: La corrienteen un circuitoLR es 0 en t =0 s y aumenta ala mitad de su valor final en 4 s. a) lCuales la constante de tiempo en eI circuito? b) Si la resistencia total es de 511 i,Cual es la autoinduccion?

Eiercicio 15: Una inductancia L y una resistencia ~se conectan en serie con lU1abateria. Un tiempo largodespues de cerrar el interruptor SI, la intensidad de la comente es de 2,5 A Cuando Ia bateria queda fuera delcircuito al abrir el interruptor SI y cerrar Sz, la corriente cae a 1,5 A en 45 IDS.a) lCual es la constante de tiempodel circuito? b) Si R = 0,4 11,i,Cuanto vale L?

L

Eiercicio 16: Una espira rectangular de 10 cm por 5 em y con una resistencia de 2,5 .Q se mueve por lU1aregionde campo magnetico unifonne de 1,7 T con una velocidad de 2,4 cm/s. EI extremo delantero de la espira entra enla region de campo magnetico en el instante t=O s. Hallar el flujo que atraviesa la espira en funci6n del tiempo ygraficar. b) HaIlar la fern y la comente inducida en Ia espira en funci6n del tiempo y graficar. Despreciareualquier autoinduceion de Ia espira y ampliar Ios gnlficos desde t=0 s basta t= 16 s.

20 em

Scx

.

Eiercicio 9: Se coloca lU1abobina de alambre con 500 espiras circulares de 4,0 cm de radio entre los polos de ungran electroiman. donde el campo magnetico es unifonne y fonna un lingulo de 60° con la bobina. EI campodisminuye a razon de 0,2 Tis. lCuates son la magnitud y direccion de la fem inducida?

vdtEiercicio 10: En la figura se muestra un conductor con forma x x x x x.4 ,.. x x

de U en WIcampo magnetico unifornle B perpendicular al pianode la figura, dirigido bacia Ia parte interna de la pagina. Se x x

I}\. xii x II .. x

coloca una barm metaIica de longitud L entre 105dos brazosXIXIIdel conductor para fonnar un circuito, y se traslada Ia barm x x Bx x IxL x

hacia la dereeba con velocidad constante v. Esto induce una femy lU1acorriente,y por esta razonestedispositivorecibeel x

xIIx I x xii x I I .Lx X

nombrede generadordeconductorcorredizo.Hallela magnitud.

y direccion de Ia fem indueida rcsultante. x x I n. X X X X