Ejercicio B.2 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Suplente 2021

a) i) Razone, con ayuda de un esquema, si varía el flujo magnético en que atraviesa la espira. ii) Razone y represente en un esquema el sentido de la corriente inducida en la espira.

Solución: i) El flujo magnético sí varía: al acercarse al hilo conductor, la distancia $r$ disminuye y la intensidad del campo magnético $B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$ aumenta en la región de la espira, por lo que el flujo $\Phi = \int \vec{B}\cdot\mathrm{d}\vec{S}$ aumenta con el tiempo. ii) Según la ley de Lenz, la corriente inducida genera un campo magnético que se opone a la variación del flujo. Si la espira está a la derecha del hilo ($x > 0$), las líneas de campo del hilo entran al plano (hacia dentro); al aumentar el flujo entrante, el campo inducido debe salir del plano (hacia fuera), lo que corresponde a una corriente inducida en sentido antihorario.

b) i) Calcule, ayudándose de un esquema, la expresión del flujo magnético a través de la espira en función del tiempo.

Solución: $0{,}015\,t^2 + 0{,}0025\text{ Wb}$ / $1{,}5\cdot 10^{-2}\,t^2 + 2{,}5\cdot 10^{-3}\text{ Wb}$