figura 29.31. El campo magnético está dirigido hacia el plano de la figura. Determine el sentido (horario o anti horario) de la corriente inducida en la espira cuando a) B aumenta; b) B disminuye; c) B tiene un valor constante B0. Explique su
razonamiento.
7. ¿Qué tan rápido (en m/s y mph) tendría que moverse una barra de cobre en ángulos rectos con un campo magnético de 0.650 T para generar 1.50 V (lo mismo que una batería AA) a través de sus extremos? ¿Parece una forma práctica de generar electricidad?
8. La varilla conductora ab que se muestra en la figura 29.38 hace contacto con los rieles metálicos ca y db. El aparato está en un campo magnético uniforme de 0.800 T, perpendicular al plano de la figura. a)
Calcule la magnitud de la fem inducida en la varilla cuando ésta se mueve hacia la derecha con una rapidez de 7.50 m/s. b) ¿En qué sentido fluye la corriente en la varilla? c) Si la resistencia del circuito abdc es de 1.50 Ω (que se supone constante), calcule la fuerza (magnitud y
dirección) requerida para mantener la varilla moviéndose hacia la derecha con rapidez constante de 7.50 m/s. Ignore la fricción. d) Compare la tasa con que la fuerza (Fv) efectúa trabajo mecánico con la tasa a que se desarrolla energía térmica en el circuito (I2R).
9. Considere la disposición mostrada en la figura adjunta. Asumir que R=6 Ω, l=1,20 m y un campo magnético uniforme de 2,50 T dirigido entrante a la página. ¿A qué rapidez deber ser movida la barra para producir una corriente de medio amperio en el resistor?
10. Encuentre la dirección de la corriente en el resistor en
la figura adjunta. A) En el instante en que el switch es cerrado. B) Después que el switch ha sido cerrado por varios minutos, y C) En el
instante en que el switch es abierto.
11. Una bobina rectangular de 50 vueltas de dimensiones 5 cm x 10 cm es dejado caer desde una posición donde B=0 T a una nueva posición donde B= 0,50 T y el campo magnético es dirigido perpendicular al plano de la bobina. Calcule la magnitud de la fem promedio que es inducido en la bobina si el desplazamiento ocurre en 0,250 s.
transversal 8 cm es perpendicular a un campo magnético que se incrementa uniformemente en magnitud de 0,50T a 2,50T en 1 segundo. ¿Cuál es la corriente inducida resultante si el lazo tiene una resistencia de 2 ohmios.
13. Una bobina circular de 25 vueltas de alambre tiene un diámetro de un metro. Es localizado con su eje a lo largo de la dirección del campo magnético de la Tierra de 50 µT, y luego en 0,20 s es volteado 180°. ¿Qué fem promedio es generado en la bobina?
14. Un bobina circular de 30 vueltas de radio 4 cm y resistencia 1 Ω es localizado en un campo magnético dirigido perpendicularmente al plano de la bobina. La magnitud del campo magnético varia en el tiempo de acuerdo a la expresión B=0,010t + 0,040 t2, donde t está
en segundos y B en Teslas. Calcule la fem inducida en la bobina a los 5 segundos.
15. Un lazo circular de alambre de radio r está en un campo magnético uniforme con el plano del lazo perpendicular a la dirección del campo. El campo magnético varia con el tiempo de acuerdo a B(t)= a+bt, donde a y b son constantes. A) Calcule el flujo magnético a través del lazo en t=0. B) Calcule la fem inducida en el lazo. C) Si la resistencia del lazo es R, ¿cuál es la corriente inducida?. D)¿En qué tasa está siendo entregada la energía a la resistencia del lazo?.
16. El flujo magnético a través de un anillo metálico varía con el tiempo de acuerdo a
)
(
3at
3bt
2B
T.m2, con a=2 s-3 y b = 6 s-2 . La resistencia del anillo es de 3 Ω. Determinela máxima corriente inducida en el anillo durante el intervalo de tiempo de 0 a 2 segundos. (Los ejercicios siguientes son del Giancoli (2009)
17. En la figura mostrada, determine la dirección de la corriente inducida en el resistor RA cuando a) la bobina
B se mueve hacia la bobina A, b) cuando la bobina B se mueve alejándose de A, c) cuando aumenta la resistencia
R
B.
18. Una bobina de alambre, de 10.8 cm de diámetro, se orienta inicialmente, de manera que su plano es perpendicular a un campo magnético de 0.68 T, que apunta hacia arriba. Durante el curso de 0.16 s, el campo cambia a uno de 0.25 T que apunta hacia abajo. ¿Cuál es la fem inducida promedio en la bobina?
19. Una espira circular en el plano del papel se encuentra en un campo magnético de 0.75 T y apunta hacia el papel. Si el diámetro de la espira cambia de 20.0 cm a 6.0 cm en 0.50 s, a) ¿cuál es la dirección de la corriente inducida?, b) ¿cuál es la magnitud de la fem inducida promedio? y c) si la resistencia de la bobina es de 2.5 Ω, ¿cuál es la corriente inducida promedio?
20. El área de una espira circular elástica disminuye a una tasa constante, dA/dt=- 3,5 x 10-2 m2/s. La espira está en un campo magnético B = 0.28 T, cuya dirección es
perpendicular al plano de la espira. En t = 0, la espira tiene área A = 0.285 m2. Determine
Tome un tramo de alambre de cobre y enróllelo alrededor de un lápiz para que forme una bobina. Si coloca esa bobina en un circuito, ¿se comporta en forma diferente que un trozo recto de alambre? Es sorprendente, pero la respuesta es sí. En un automóvil común impulsado con gasolina, una bobina de esta clase es la que hace posible que una batería de 12 volts provea miles de volts a las bujías, lo que a la vez posibilita que éstas se enciendan y pongan en marcha al motor. Otras bobinas de este tipo se usan para mantener
encendidas las lámparas de luz fluorescente. En ciertas ciudades se colocan grandes bobinas bajo las calles para controlar la operación de los semáforos. En todas estas aplicaciones, y muchas más, intervienen los efectos de la inducción que estudiaremos en este capítulo.