Cuestión 4 · Física PAU Valencia Extraordinaria 2022

Escribe la ley física en la que te basas para responder, indicando las magnitudes que aparecen en ella.

Solución: Ley de Faraday-Lenz: $\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt}$ (o bien $\varepsilon = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$), donde $\Phi = \int \vec{B} \cdot d\vec{S}$ es el flujo magnético, $\vec{B}$ es el campo magnético, $\vec{S}$ es el vector superficie, $t$ es el tiempo y $\varepsilon$ es la fuerza electromotriz inducida.

Razona por qué se genera una corriente inducida en el circuito.

Solución: Al desplazarse la barra metálica hacia la derecha, la superficie delimitada por el circuito aumenta con el tiempo ($S(t) = L \cdot x(t)$). Dado que el campo magnético $\vec{B}$ es constante y perpendicular a dicha superficie hacia dentro del plano, el flujo magnético que atraviesa el circuito aumenta ($\Phi = B \cdot S$). Al existir una variación temporal del flujo magnético ($\frac{d\Phi}{dt} > 0$), por la ley de Faraday se induce una fuerza electromotriz $\varepsilon$, la cual genera una corriente eléctrica inducida en el conductor.

cuál es su sentido

Solución: Sentido antihorario / contrario a las agujas del reloj

(indícalo claramente con un dibujo)

Solución: Dibujo del circuito cerrado formado por la guía en 匚 y la varilla móvil, indicando sobre el conductor flechas en sentido antihorario que representen la corriente inducida $I_{ind}$, con la corriente subiendo por la barra metálica, circulando hacia la izquierda por el tramo superior y hacia la derecha por el tramo inferior.