Semana 14 física IV

                                                                         FÍSICA IV

SEMANA 14

GRUPOS 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.

Debes incluir al inicio de la tarea la siguiente lista de cotejo contestada: 

LISTA DE COTEJO: EVALUACIÓN DE ACTIVIDADES DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Nombre del Alumno: ____________________________________________________

Grupo: _______________

Fecha: ____ / ____ / ________

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Instrucciones de llenado:

Marque con una X en la columna SÍ si el alumno cumplió con el criterio, o en NO si no lo hizo. Utilice la columna de Observaciones para cualquier retroalimentación específica.

Bloque / Aspecto a Evaluar	Criterio de Evaluación	SÍ	NO	Puntos Posibles	Puntos Obtenidos	Observaciones
Datos de Identificación	Incluye nombre, grupo y fecha de entrega al inicio de la actividad.			1
Problema 1 (Bobina circular)	Muestra el procedimiento completo y llega al resultado correcto de la magnitud de la FEM (approx -0.157 V ó 0.157 V).			2
Problema 2 (Solenoide)	Aplica correctamente la Ley de Faraday y la Ley de Ohm para calcular la corriente inducida (I = 0.02 A, FEM = 0.2 V).			2
Problema 3 (Casos variados)	a) Resuelve correctamente la FEM al duplicarse el campo magnético.			1
	b) Resuelve correctamente la FEM al anularse el campo magnético.			1
	c) Resuelve correctamente la FEM al invertirse el sentido del campo.			1
	d) Resuelve correctamente la FEM al girar 90° sobre el eje paralelo.			1
	e) Resuelve correctamente la FEM al girar 90° sobre el eje perpendicular.			1
Cuestionario Teórico	Responde correctamente las 10 preguntas de opción múltiple (0.5 pts c/u).			5
Formato y Entrega	Presenta el trabajo con orden, limpieza, letra legible y las unidades de medida correspondientes			1

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Sumatoria Final

Puntaje Total Máximo: 15 Puntos

Puntaje Obtenido: ________ / 15

Calificación Final: ________