Problema 2 · Física II UB 2006

Tema: Inducció electromagnètica i autoinducció · Del examen Examen final de Física II: Electricitat i Òptica (Gener 2006) (2006)

Enunciado

Problema 2 (2 punts). Inducció electromagnètica en una espira mòbil

Una espira rectangular rígida de costats aa (en la direcció yy) i bb (en la direcció xx), amb una resistència elèctrica total RR, es mou amb velocitat constant vv cap a la dreta dirigida cap a una regió on hi ha un camp magnètic uniforme B⃗\vec{B} perpendicular al pla de moviment (entrant, segons la direcció −u^z-\hat{u}_z), tal com es representa a la figura.

Trobeu el mòdul de la intensitat i el sentit del corrent induït a l'espira, així com la força que ha d'aplicar un agent extern (especificant mòdul, direcció i sentit) per garantir que el moviment sigui rectilini uniforme a velocitat vv en les etapes següents:

a.

Mentre l'espira està entrant dins del camp magnètic:

b.

Quan l'espira es troba completament submergida a l'interior del camp:

c.

Mentre l'espira està sortint de la regió del camp magnètic:

Enunciado: Problema 2 · Física II UB 2006

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Mòdul del corrent induït mentre l'espira està entrant dins del camp magnètic

Solución: i=BavRi = \frac{B a v}{R}

a. Sentit del corrent induït mentre l'espira està entrant dins del camp magnètic

Solución: Sentit antihorari

a. Força externa necessària mentre l'espira està entrant

Solución: F⃗ext=iaB u^x=B2a2vR u^x\vec{F}_{\text{ext}} = i a B\,\hat{u}_x = \frac{B^2 a^2 v}{R}\,\hat{u}_x (cap a la dreta)

b. Mòdul del corrent induït quan l'espira es troba completament submergida a l'interior del camp

Solución: i=0i = 0

b. Sentit del corrent induït quan l'espira es troba completament submergida

Solución: Nul

b. Força externa necessària quan l'espira està completament submergida

Solución: F⃗ext=0\vec{F}_{\text{ext}} = 0

c. Mòdul del corrent induït mentre l'espira està sortint de la regió del camp magnètic

Solución: i=BavRi = \frac{B a v}{R}

c. Sentit del corrent induït mentre l'espira està sortint del camp magnètic

Solución: Sentit horari

c. Força externa necessària mentre l'espira està sortint de la regió del camp

Solución: F⃗ext=iaB u^x=B2a2vR u^x\vec{F}_{\text{ext}} = i a B\,\hat{u}_x = \frac{B^2 a^2 v}{R}\,\hat{u}_x (cap a la dreta)

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Ejercicio Qüestió 10 · 2006

Más ejercicios de Inducció electromagnètica i autoinducció