INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EJERCICIOS RESUELTOS DE FLUJO MAGNÉTICO PDF – LEY DE LENZ – LEY DE FARADAY – REGLA DE LA MANO DERECHA – FUERZA ELECTROMOTRIZ EN UNA BARRA
EJERCICIO 1
Una barra de metal se mueve con rapidez constante en una dirección perpendicular a su longitud. El movimiento se realiza en una región con campo magnético uniforme. Indique la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) No existe voltaje inducido en la varilla.
II) Existe un campo eléctrico inducido en la varilla.
III) Existe corriente inducida en la varilla.
A) VFF
B) FFV
C) VVV
D) FVF
E) VFV
EJERCICIO 2
¿Cuál de los siguientes enunciados describe el fenómeno de la inducción electromagnética?
A) Una barra de hierro se imanta en un campo magnético.
B) Una variación de la intensidad de un campo eléctrico genera un campo magnético.
C) Un cambio de flujo magnético a través de una espira de un alambre genera una corriente eléctrica en ella.
D) Las cargas eléctricas de un campo se redistribuyen si este cuerpo es introducido en un campo eléctrico.
Resolución
inducción electromagnética:
es aquel fenómeno que consiste en generar corriente eléctrica a través de un conductor, sometiéndolo a efectos de un campo magnético variable en intensidad y sentido. ley de faraday: La corriente se induce en un conductor solamente cuando varía el flujo magnético que pasa a través de él.
Clave C
EJERCICIO 3
Respecto a las siguientes proposiciones, indique la alternativa correcta.
I) Se induce una f.e.m. en toda espira conductora cuando cambia el flujo magnético que lo atraviesa.
II) Se induce una f.e.m. y una corriente en toda espira conductora tanto cuando ésta forma un circuito cerrado como cuando forma un circuito abierto, siempre que en ambos casos exista un flujo magnético variable que lo atraviesa.
III) Se induce una f.e.m. en toda espira conductora o no conductora siempre que el flujo magnético que lo atraviesa sea variable.
A) VFF
B) FFV
C) VVV
D) FFF
E) VFV
Resolución
I) Verdadera:
En virtud a la ley de inducción electromagnética; si cambia el flujo magnético que atraviesa una espira, entonces en ella se induce una f.e.m.
II) Verdadera:
Efectivamente, sólo que en este caso del circuito abierto la corriente es transitoria.
III) Verdadera:
Esta proposición es verdadera, puesto que para generar una f.e.m. inducida solo se requiere que el flujo magnético (f) en la espira sea variable en el tiempo.
Clave C
EJERCICIO 4
¿Cuántas de las siguientes proposiciones son verdaderas?
1) La f.e.m. inducida produce una corriente que actúa siempre oponiéndose al cambio que la causó originalmente.
2) La ley de Lenz se basa en el principio de la conservación de la energía.
3) La ley de Lenz introduce un signo negativo en la ecuación de la Ley de Faraday, que relaciona el sentido de la f.e.m. inducida con el cambio de flujo en el conductor cerrado.
4) De acuerdo a la Ley de Faraday, todo flujo magnético variable genera una f.e.m. inducida.
5) Un imán que cae libremente pasando a través de una espira acrílica (aislante) genera en esta f.e.m. inducida.
6) La ley de Lenz establece que la corriente inducida en una espira conductora produce un campo magnético en el interior que se opone a la variación del flujo magnético que la produce.
7) En una espira aislante que se desplaza perpendicularmente a un campo magnético constante con una velocidad constante, no se genera una f.e.m. inducida.
8) Si una espira aislante cuyo plano es paralelo a un campo magnético uniforme se encuentra girando en dicho campo , entonces en la espira mencionada se genera una f.e.m. inducida.
9) Un imán de barra está ubicado en forma paralela y sobre el eje de una espira conductora y separadas una cierta distancia. Si ambos se sueltan a la vez y caen libremente, entonces se genera, en la espira una f.e.m. inducida.
10) En una espira conductora cerrada la f.e.m. inducida genera una corriente inducida, la cual crea un flujo magnético cuyo sentido se opone al cambio que lo produce.
A) 3
B) 4
C) 5
D) 6
E) 7
EJERCICIO 5
De acuerdo a las leyes de Faraday y de Lenz con respecto al flujo magnético, indique la verdad (V) o falsedad (F) de las proposiciones.
I) La ley de Lenz determina al sentido de la corriente inducida.
II) La ley de Faraday se relaciona con el flujo magnético.
III) Las centrales hidroeléctricas generan corriente eléctrica básicamente por inducción electromagnética.
A) VFF
B) FFV
C) VVV
D) FVF
E) VFV
EJERCICIO 6
Si usted se halla sosteniendo una espira y repentinamente introduce un imán, empezando por su polo sur, hacia el centro de la espira, indicar si es verdadero (V) o falso (F) las siguientes proposiciones:
I) En la espira se induce una corriente eléctrica.
II) En la espira se sigue induciendo una corriente eléctrica cuando el imán se mantiene de manera estable dentro de la espira.
III) En la espira se sigue induciendo una corriente eléctrica cuando el imán se retira del centro de la espira.
A) VFF
B) FFV
C) VVV
D) FVF
E) VFV
EJERCICIO 7
Se tiene una superficie de 40cm2 en una región donde un campo magnético uniforme lo atraviesa, formando 37° con él. Determinar el flujo magnético (en mWb) que atraviesa dicha superficie, si B=60T.
A) 120
B) 150
C) 180
D) 144
E) 121
EJERCICIO 8
Un rotor mecánico puede actuar gracias a la inducción magnética, sin embargo, recordemos que todo ello se debe a la variación de flujo magnético en su núcleo. El flujo magnético (en Wb) a través de una espira cuadrada de 30cm de lado colocada perpendicularmente a un campo magnético de 2T es:
A) 0,01
B) 1,01
C) 0,67
D) 0,18
E) 0,36
EJERCICIO 9
Un campo magnético de magnitud 80mT atraviesa perpendicularmente el plano de una espira de área transversal 200cm2. Si la espira gira quedando la dirección del campo magnético paralelo al plano de la espira, calcule el cambio de flujo magnético (en mWb).
A) – 2
B) – 1,04
C) – 1,6
D) – 12
E) – 24
EJERCICIO 10
En una zona donde el campo magnético de inducción B en el cual se encuentran dos espiras, si f1 y f2 son los flujos magnéticos que pasan respectivamente por una espira de forma de un triángulo equilátero de lado "a" y una circunferencia de diámetro "a". Si ambas espiras se encuentran en planos perpendiculares en un mismo campo magnético , halle f1/f2.
A) /𝛑
B) /𝛑
C) 3/𝛑
D) 2/𝛑
E)
EJERCICIO 11
Faraday realizó su primer descubrimiento sobre electromagnetismo en 1821. ... El descubrimiento de la inducción electromagnética en 1831 marcó un hito decisivo en el progreso no sólo de la ciencia sino de la sociedad, y se utiliza hoy en día con el fin de generar electricidad a gran escala en las centrales eléctricas. El campo magnético que atraviesa una espira de área 2m2 varía de 0,5T a cero en un tiempo de 0,25 segundos, ¿cuál es la fuerza electromotriz inducida en dicha espira (en V)?
A) 4
B) 12
C) 16
D) 8
E) 120
EJERCICIO 12
El flujo magnético a través del área de una espira circular varía de acuerdo a la ley f = 1 + 8t, donde f se expresa en mWb y t en segundos. ¿Cuál sería la magnitud de la fem inducida (en 10–3V) en el intervalo de tiempo de 0 a 2s?
A) 2
B) 8
C) 6
D) 5
E) 4
EJERCICIO 13
El flujo magnético a través de una espira varía de acuerdo a la ecuacion: f = 3t2 – t + 6, donde f en weber, y t en segundos. Hallar la fem media inducida (en V) para el intervalo de t∈[1;5]s.
A) 18
B) 17
C) 14
D) 16
E) 15
EJERCICIO 14
El flujo magnético es una medida del campo magnético total que pasa a través de un área dada. Es una herramienta útil para describir los efectos de la fuerza magnética en algún objeto que ocupa un área dada. El flujo magnético por una espira varía de acuerdo a f = t2 + t– 1 en unidades del S.I. Determine la fem media inducida (en V) en la espira para el intervalo tî[2; 5]s.
A) 10
B) 11
C) 12
D) 13
E) 8
EJERCICIO 15
Utilizada en generadores y en motores eléctricos, la inducción electromagnética explica cómo un campo magnético cambiante puede producir una corriente eléctrica y, a la inversa, cómo una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. Una bobina que consta de 60 espiras posee un flujo magnético de 80mWb. Determine el tiempo (en s) en que desaparece dicho flujo para que la bobina presente una f.e.m. inducida de 0,24V.
A) 1
B) 25
C) 50
D) 20
E) 36
EJERCICIO 16
Se coloca una bobina de 500 espiras, cada una de radio 4cm, entre los polos de un electroimán grande, donde el campo magnético es uniforme y forma un ángulo de 60° con respecto al plano de la bobina. Si el campo disminuye a razón de 0,2T/s, ¿cuáles es la magnitud de la fem inducida (en V)?
A) p
B) 0,02p
C) 8p
D) 2p
E) 1
EJERCICIO 17
Se coloca una bobina de 500 espiras, cada una de radio 4cm, entre los polos de un electroimán grande, donde el campo magnético es uniforme y forma un ángulo de 53° con respecto al plano de la bobina. Si el campo disminuye a razón de 0,2T/s, ¿cuáles es la magnitud de la fem inducida (en V)?
A) 200p
B) 80p
C) 128p
D) 240p
E) 90p
EJERCICIO 18
Un avión caza de quinta generación se desplaza del oeste hacia el este con una rapidez de 1800km/h. Si consideramos que el campo magnético terrestre en la posición del avión tiene una magnitud de 50×10–6T y forma un ángulo de inclinación de 37° con la horizontal. Hallar la magnitud de la fem inducida (en V) entre los puntos extremos de las alas cuya longitud es de 15m?
A) 0,350
B) 0,425
C) 0,575
D) 0,025
E) 0,225
