Ejercicio B.2 · Física PAU Andalucía Ordinaria Suplente 2021

Tema: Campo electromagnético · Del examen Ordinaria Suplente (2021)

Enunciado

B.2. a) Una espira circular gira en torno a uno de sus diámetros en un campo magnético uniforme y constante. Explique, con ayuda de un esquema y de las expresiones que precise, si se induce fuerza electromotriz en la espira cuando:

i)

El campo magnético es paralelo al eje de rotación.

ii)

El campo magnético es perpendicular al eje de rotación.

b) Una bobina de 5050 espiras circulares de 0,05 m0{,}05\text{ m} de radio se orienta en un campo magnético de manera que el flujo que la atraviesa sea máximo en todo instante. El módulo del campo magnético varía con el tiempo según la expresión B(t)=0,5⋅t+0,8⋅t2B(t) = 0{,}5\cdot t + 0{,}8\cdot t^2 (S.I.).

i)

Deduzca la expresión del flujo magnético que atraviesa la bobina en función del tiempo.

ii)

Determine razonadamente la fuerza electromotriz inducida en la bobina en el instante t=10 st = 10\text{ s}.

Enunciado: Ejercicio B.2 · Física PAU Andalucía Ordinaria Suplente 2021

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) Esquema explicativo de la rotación de la espira en el campo magnético

Solución: Esquema que muestra la espira circular girando en torno a un eje diametral con velocidad angular ω\omega, representando el vector superficie S⃗\vec{S} y las dos orientaciones del campo magnético B⃗\vec{B}: - Caso i: B⃗\vec{B} paralelo al eje de rotación. B⃗\vec{B} es perpendicular a S⃗\vec{S} en todo momento (θ=90∘\theta = 90^\circ). - Caso ii: B⃗\vec{B} perpendicular al eje de rotación. El ángulo θ=ωt\theta = \omega t entre B⃗\vec{B} y S⃗\vec{S} varía continuamente con el tiempo.

a) i) ¿Se induce fem si el campo magnético es paralelo al eje de rotación?

Solución: No se induce fuerza electromotriz (ε=0\varepsilon = 0).

a) ii) ¿Se induce fem si el campo magnético es perpendicular al eje de rotación?

Solución: Sí se induce fuerza electromotriz armónica alternante.

Las soluciones de los 2 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

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

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