Ejercicio B2 · Física PAU Andalucía Ordinaria Reserva 2022

Tema: Campo electromagnético · Del examen Ordinaria Reserva (2022)

Enunciado

B2.

a)

Razone la veracidad o falsedad de la siguiente afirmación: En una espira conductora plana dispuesta con su plano perpendicular a un campo magnético de módulo B=a t2B = a\,t^2, siendo aa una constante y tt el tiempo, se genera una corriente inducida constante.

b)

Una espira cuadrada de 0,15 m0{,}15\text{ m} de lado, con sus lados paralelos a los ejes OXOX y OYOY, se mueve con velocidad constante de 0,05 m s−10{,}05\text{ m s}^{-1} en sentido positivo del eje OXOX en una región donde hay un campo magnético uniforme y constante dirigido en sentido positivo del eje OZOZ. El módulo del campo es 10 T10\text{ T} para x≥0x \ge 0 y nulo para x<0x < 0. La espira procede de la región donde no hay campo y empieza a entrar en la región donde hay campo en el instante t=0 st = 0\text{ s}.

i) Calcule, ayudándose de un esquema, la expresión para el flujo del campo magnético y represéntelo entre t=0t = 0 y t=5 st = 5\text{ s}.

ii) Determine el valor de la f.e.m. inducida en la espira y represente su módulo entre t=0t = 0 y t=5 st = 5\text{ s}.

Enunciado: Ejercicio B2 · Física PAU Andalucía Ordinaria Reserva 2022

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) ¿La afirmación es verdadera o falsa?

Solución: Falsa

a) Razone la veracidad o falsedad de la siguiente afirmación: En una espira conductora plana dispuesta con su plano perpendicular a un campo magnético de módulo B=a t^2, siendo a una constante y t el tiempo, se genera una corriente inducida constante.

Solución: La afirmación es falsa. El flujo magnético a través de la espira de superficie SS dispuesta perpendicularmente al campo es: Φ=B⃗⋅S⃗=B S=a S t2\Phi = \vec{B} \cdot \vec{S} = B\,S = a\,S\,t^2 Aplicando la ley de Faraday-Henry, la fuerza electromotriz inducida es: ε=−dΦdt=−2 a S t\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt} = -2\,a\,S\,t Por la ley de Ohm, la corriente inducida resultante en la espira con resistencia RR es: I=εR=−2 a SR tI = \frac{\varepsilon}{R} = -\frac{2\,a\,S}{R}\,t Como se observa, la intensidad de corriente inducida varía linealmente con el tiempo tt, por lo que no es constante sino variable.

b) i) Expresión del flujo Φ(t)\Phi(t) para 0≤t≤3 s0 \le t \le 3\text{ s}

Solución: 0,075 t0{,}075\,t Wb

b) i) Valor del flujo Φ\Phi para 3 s≤t≤5 s3\text{ s} \le t \le 5\text{ s}

Solución: 0,2250{,}225 Wb / 0,2250{,}225 T·m²

Las soluciones de los 3 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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