Cuestión 3 - Interacción electromagnética · Física PAU Valencia Ordinaria 2023

Razona por qué se induce una corriente en la espira, basándote en la ley que explica este fenómeno.

Solución: Al acercarse el imán, aumenta el campo magnético que atraviesa la espira y, por tanto, el flujo magnético $\Phi = \vec B\cdot\vec S$. Según la ley de Faraday-Lenz, una variación del flujo induce una fuerza electromotriz $\varepsilon = -\dfrac{d\Phi}{dt}$, que hace circular una corriente por la espira conductora.

Explica el sentido de la corriente inducida y dibújalo sobre la espira.

Solución: El polo N está abajo, así que en la espira el campo del imán apunta hacia abajo ($-z$) y su flujo aumenta al acercarse. Por la ley de Lenz, la corriente inducida crea un campo hacia arriba ($+z$) en el interior de la espira que se opone a ese aumento. Por la regla de la mano derecha, la corriente circula en sentido antihorario visto desde arriba (desde el imán), es decir, de $+x$ hacia $+y$.

¿Cuál es la corriente inducida si el imán permanece quieto?

Solución: Nula. Si el imán está quieto, el flujo magnético a través de la espira es constante, $\dfrac{d\Phi}{dt} = 0$, y no se induce fuerza electromotriz ni corriente.

Dibuja el sentido de la corriente inducida sobre la espira.

Solución: Sobre la elipse que representa la espira, flechas que recorren la espira en sentido antihorario visto desde arriba (desde el semieje $+z$): en el punto del semieje $+x$ la corriente va hacia el semieje $+y$. Opcionalmente, el campo inducido en el centro de la espira dibujado hacia arriba ($+z$).