Marco Gonzalez
1. Una barra conductora de 24 cm de longitud que está orientada a lo largo del eje x se mueve horizontalmente en dirección del eje y. En esa región el campo magnético terrestre tiene intensidad de 62 μT (1μT= 10-6 T ) y forma 16,5° con el plano horizontal (x , y ) apuntando hacia abajo. La barra se mueve con rapidez de 3,9 m/s. Calcula la diferencia de potencial entre los extremos de la barra. Expresa el resultado en μV (micro voltios)
2. Una espira rectangular de área 0,14 m2 rota alrededor de uno de sus ejes de simetría en una región donde el campo magnético es uniforme y estacionario, de intensidad B = 0,19 T. En un instante en que el ángulo entre el campo y la normal al plano de la espira es de 90°, y crece a razón de 0,63 rad/seg, ¿cuál es la magnitud de la fuerza electromotriz inducida en la bobina? Expresar el resultado en mV.
1)
Aquí deberás consultar con tus docentes por este enunciado, ya que es impreciso con respecto a la direccion del campo magnético con respecto a la dirección de desplazamiento de la barra.
2)
Planteas la expresión del área de la región plana delimitada por la espira, y queda: A = L2 = 0,142 = 0,0196 m2.
Planteas la expresión de la derivada del flujo magnético con respecto al tiempo, y queda:
dΦ/dt = d(B•A)/dt = d(|B|*A*cosθ)/dt,
a continuación desarrollas la derivación con respecto al tiempo (observa que el módulo del campo magnético y el área delimitada son constantes, y que el ángulo que determina el campo magnético con el vector normal al área es variable), y queda:
dΦ/dt = |B|*A*(-senθ)*(dθ/dt) = -|B|*|A|*senθ*(dθ/dt),
a continuación aplicas Ley de Faraday-Lenz, y la expresión de la fuerza electromotriz inducida en función del tiempo, queda:
εi(t) = -dΦ/dt = |B|*|A|*senθ*(dθ/dt),
ahora evalúas esta expresión para el instante en estudio, y queda (observa que el ángulo está creciendo, por lo que la expresión de su derivada con respecto al tiempo toma valor positivo):
εi(t0) = (0,19 T)*(0,0196 m2)*(0,63 rad/s) = 0,00234612 V = 2,34612*10-3 V = 2,34612 mV.
Espero haberte ayudado.