FÍSICA IV

SEMANA 13

GRUPOS 6IM09 Y 6IM11

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Inducción Electromagnética

Actividades:

Responde los siguientes problemas:

1.- Una bobina circular con 100 espiras tiene un radio de 5 cm y está colocada perpendicularmente a un campo magnético uniforme. El campo magnético aumenta a una tasa constante de 0.2 T/s. Calcula la magnitud de la fuerza electromotriz (FEM) inducida en la bobina.

Respuesta: FEM= −0.157V

2.- Un solenoide largo con 500 vueltas y un área de sección transversal de $2\times 10^{-4}{\text{m}}^2$ tiene un campo magnético dentro de él que disminuye linealmente de 0.5 T a 0.1 T en un intervalo de tiempo de 0.2 segundos. Si el solenoide está conectado a una resistencia de 10 Ω, calcula la magnitud de la corriente inducida en el circuito.

Respuesta: I= 0.02A (FEM=0.2V)

3.- Una bobina circular, formada por 100 espiras de 5 cm de radio, se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnético de 0,24 T. Determina la f.e.m inducida en la bobina en los casos siguientes referidos a un intervalo de tiempo igual a 0,05 s:

a) se duplica el campo magnético;

b) se anula el campo magnético;

c) se invierte el sentido del campo magnético;

d) se gira la bobina 90º en torno al eje paralelo al campo magnético;

e) se gira la bobina 90º en torno al eje perpendicular al campo magnético.

Respuestas

Responde correctamente el siguiente cuestionario: 

Instrucciones: Elige la respuesta correcta para cada pregunta.

1. ¿Quién descubrió el fenómeno de la inducción electromagnética? a) Isaac Newton b) Albert Einstein c) Michael Faraday d) Nikola Tesla

2. La inducción electromagnética es el fenómeno por el cual se produce una fuerza electromotriz (FEM) en un conductor cuando éste: a) Se calienta b) Se enfría c) Se mueve a través de un campo magnético cambiante d) Se ilumina con luz intensa

3. La Ley de Faraday de la inducción establece que la magnitud de la FEM inducida en un circuito es directamente proporcional a: a) La resistencia del circuito b) La intensidad del campo magnético c) La rapidez con la que cambia el flujo magnético a través del circuito d) La longitud del conductor

4. La dirección de la corriente inducida en un circuito está dada por la Ley de Lenz, la cual establece que la corriente inducida fluye en una dirección que: a) Aumenta el campo magnético original b) Disminuye el campo magnético original c) Se opone al cambio en el flujo magnético que la produce d) Es paralela al campo magnético original

5. ¿Cuál de los siguientes dispositivos se basa en el principio de la inducción electromagnética para generar electricidad? a) Un resistor b) Un capacitor c) Un generador eléctrico d) Un interruptor

6. El flujo magnético (Φ) a través de una superficie se define como: a) La fuerza magnética por unidad de carga en movimiento. b) La cantidad de líneas de campo magnético que atraviesan esa superficie. c) La energía almacenada en un campo magnético. d) La velocidad de las cargas eléctricas en movimiento.

7. ¿Qué unidad se utiliza para medir el flujo magnético? a) Tesla (T) b) Amperio (A) c) Weber (Wb) d) Voltio (V)

8. Una bobina de alambre se mueve dentro de un campo magnético uniforme. ¿En qué situación NO se inducirá una corriente en la bobina? a) Cuando la bobina se mueve perpendicularmente a las líneas de campo. b) Cuando la bobina se mueve paralelamente a las líneas de campo. c) Cuando la bobina gira dentro del campo magnético. d) Cuando la intensidad del campo magnético cambia.

9. ¿Qué dispositivo utiliza la inducción electromagnética para cambiar el voltaje de corriente alterna de un nivel a otro? a) Un diodo b) Un transistor c) Un transformador d) Un motor eléctrico

10. Si el número de vueltas en una bobina aumenta, manteniendo el mismo cambio en el flujo magnético y el mismo intervalo de tiempo, ¿qué sucede con la FEM inducida? a) Disminuye b) Aumenta c) Permanece igual d) Se invierte la polaridad.