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Flujo magnético y fem

Correspondiente a FÍSICA de 2º de BACHILLERATO, resolveremos un ejercicio de SELECTIVIDAD (PAU, Junio 2015) relativo a FLUJO MAGNETICO, FUERZA ELECTROMOTRIZ E INTENSIDAD DE CORRIENTE INDUCIDA..

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Foro de preguntas y respuestas

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    SARA GARCÍA SERRA
    el 3/6/19

    Buenos días!


    Estoy en el tema de electromagnetismo, preparándome para selectividad. Me piden la ecuacion de la fuerza electromotriz para unos datos concretos, que calcule dicha fem para un tiempo concreto y después que represente gráficamente la relación entre la fem y el tiempo para dos períodos enteros. Mi duda es la siguiente: cuando calculo el valor de fem para un tiempo concreto (usando la fórmula BSwsin(wt)), introduzco los datos en la calculadora en grados. Pero al calcular varios valores para representar gráficamente la fem respecto el tiempo, tengo que poner la calculadora en modo radianes (lo cual tiene sentido); entonces ¿por qué siendo la misma fórmula tengo que usar dos modos distintos en la calculadora, primero en grados y luego en radianes? Lo he comprovado y si no se hace así, no sale el ejercicio. El enunciado exacto es el siguiente:


    Una bobina que está formada por 200 espiras cuadradas de 4 cm de lado se encuentra en una región del espacio donde se sitúa un campo magnético uniforme. El campo magnético es uniforme y perpendicular al eje de giro de la bobina, de valor 1,25 · 10^{-2} T (X).

    a) Escribe la ecuación de la fuerza electromotriz que se generará en la bobina cuando gire a un ritmo constante de 10 vueltas cada segundo. Considerad que, en el tiempo inicial igual a cero, los vectores superficie y campo magnético son paralelos. Calculad, para t = 1,28s, el valor de la fuerza electromotriz de la bobina.

    b) Representad la fuerza electromotriz en función del tiempo para dos períodos enteros y determinad el valor máximo y eficaz que se generará en la bobina.


    Gracias!


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    alberto
    el 8/3/19

    Lo he puesto en el foro de física, pero lo pongo aquí también por que se habla de ello:

    Hola, tengo una duda sobre el flujo magnético. Como todos sabréis, su formula incluye el coseno del ángulo que forman el campo magnético y la superficie de la espira.


    Y dicha ley dice que el flujo será máximo cuando el campo magnético sea perpendicular a la superficie de la espira o conductor. Hasta ahí bien.

    Lo que no entiendo es como se emplea el coseno en su fórmula, ya que si campo y superficie son perpendiculares, forman un ángulo de 90 grados, y todos sabéis que el coseno de 90 es 0, y no 1, que es la condición necesaria para obtener el máximo flujo. ¿NO tendría que llevar la función seno? Ya que el seno de 90 si que da 1.

    Cuando leo los enunciados y traslado datos a la fórmula, no cuadra. Tengo que poner directamente el 1 (cuando me ponen que son perpendiculares) porque sé que el coseno de 90 da 0.

    El ángulo se hace entre el vector del campo magnético y la superficie (cualquier vector director del plano de la superficie)? o bien se hace entre el vector del campo magnético y el vector NORMAL de la superficie?

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 9/3/19

    Recuerda que en cada punto de la superficie se establece el vector normal (perpendicular) a la misma, y que en la expresión desarrollada del flujo magnético interviene el ángulo que el campo magnético forma con este vector normal.

    Por lo tanto, si tienes que el campo magnético es perpendicular a la superficie, entonces tienes que el campo magnético es paralelo al vector normal, y por lo tanto el ángulo a considerar mide 0 o π radianes (o 0° o 180°), y su coseno es igual a 1 o a -1, según corresponda.

    Espero haberte ayudado.


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    Andreu Arasa Rubert
    el 28/1/19

    Con el fondo este blanco parece que tengas a dios como profe de repaso. Muy útil ;)

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    Antonio Silvio Palmitano
    el 28/1/19

    Muchas gracias por tu comentario, Andreu.

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    Teresa
    el 20/5/17

    Raúl,

    Muchas gracias por su ayuda. Siento volver a molestarle pero no me termina de quedar claro.

    Respecto al circuito si el campo es  entrante y la varilla se mueve a la derecha ,¿Se induce un campo eléctrico saliente?

    Respecto al circuito si el campo es  entrante y la varilla se mueve a la izquierda,¿Se induce un campo eléctrico saliente?

    La regla de la mano derecha,¿Te refieres a la Ley de Biot y Savart  ¿Esta??

    Muchas gracias!

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    Raúl RC
    el 20/5/17

    en el primer caso si el campo es  entrante y la varilla se mueve a la derecha el campo inducido es saliente, ya que tenderá a contrarrestar el aumento del flujo, ya que el área de la espira esta aumentando

    en el segundo caso  si el campo es  entrante y la varilla se mueve a la izquierda el campo inducido tambien será entrante, pues al disminuir el área el flujo disminuiria, por eso se crea un campo inducido en la misma dirección y sentido que el original, para que contrarreste esa disminución.

    la ley de biot savart se corresponde con el campo magnetico creado por un conductor rectilineo, exacto

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    Teresa
    el 20/5/17

    Hola,

    Me gustaría que me ayudaras con el sentido de la Ley de Lenz. 

    Me ha creado cierta confusión lo que mencionas en el minuto 12:36, tal como indicas la ley de Lenz  dice que el sentido de la corriente inducida en un circuito siempre se opone a la variación de flujo que la origina.

     No entiendo como sacar el sentido. ya que en un momento el vector es velocidad es paralelo a la corriente no entiendo como contrarresta ... y ¿Cómo le afecta que el campo sea entrante o saliente? ya que nos muestras dos imagenes de campo saliente y entrante pero no sabría como aplicarlo a otro caso.

    Muchas gracias de antemano



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    Raúl RC
    el 20/5/17

    En el caso de este circuito si la varilla se mueve hacia la derecha el área de ésta aumenta, con lo cual aumenta el flujo, pues bien, en ese caso se inducirá un campo en sentido contrario al original para contrarrestar ese aumento del flujo, con lo cual el sentido de la corriente inducida será horario, ya que aplicando la regla de la mano derecha si el campo va hacia abajo (el inducido) la corriente se mueve en sentido horario, análogamente ocurriría lo mismo si la varilla se mueve a la izquierda, el área disminuiría con lo cual el flujo tb, y por lo tanto para evitar esa disminución se induciría un campo contraria cuya intensidad se oponga a la original, en este caso antihorario, espero lo hayas entendido ;)

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    Miguel Ángel Caballero Hernández
    el 3/5/17

    ah, y la fem inducida (epsilon) te salia negativo y luego la pones positiva, como sería??

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    Raúl RC
    el 4/5/17

    a partir del minuto 11:20 lo explica

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    Miguel Ángel Caballero Hernández
    el 3/5/17

    en el minuto 12:36 cuando pones la foto de los sentidos de la corriente, en la foto pone que si la superficie aumenta, aumenta el flujo, por lo que la corriente iría en sentido horario, sin embargo en tu ejercicio aumenta s y el flujo y dices que va anti horario, cual es la respuesta buena??

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    Raúl RC
    el 4/5/17

    La correcta es como lo dice David, ya que el campo magnetico es entrante hacia la pizarra

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    Carlos
    el 14/3/17

    si por definición la fuerzas de miden en newtons, por qué en el caso de la fuerza electromotriz se mide en unidades de voltaje?

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    Ana
    el 20/3/17

    Porque está relacionada con la diferencia de potencial entre 2 puntos, la cual se mide en voltios

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    Faty
    el 9/3/17

    Hola, mi pregunta es si podrías hacer un tutorial sobre las espiras cuando se mueve el iman hacia la espira la cara que sale y el sentido cuando se aleja etc .. Gracias

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    Raúl RC
    el 13/4/17

    https://www.youtube.com/watch?v=LYQb_axy7Z4

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    Paula
    el 18/1/17

    Hola!!

    Tengo una duda relacionada con este ejemplo. Si el campo magnético fuese saliente en vez de entrante, el sentido de la corriente inducida seguiría siendo antihorario para disminuir la intensidad??

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    David
    el 22/1/17

    Sería en sentido contrario

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    Estudiante 101
    el 23/4/16

    Para calcular la fem, si te dan el valor de t y el de la w, no puedes usar la derivada de la expresión?, siempre se debe usar la de - incremento del flujo magnetico/incremento del tiempo ?¿?

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    Julia Gijón
    el 23/2/16

    En el minuto 9:01 cuando le das la vuelta a la expresión, sólo se invierte el numerador o también el denominador?

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    David
    el 24/2/16

    Cuando multiplicas por -1 a una fracción solo se multiplica a numerador o a denominador...
    Por ejemplo (-1).(2/3)=-2/3 y no -2/(-3)

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    Jose Carlos
    el 28/1/16

    El sentido creo que lo dibujas horario, a mi parecer es horario pero dices antihorario, ¿Estoy equivocado?

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    David
    el 28/1/16

    Todo depende desde donde lo mires, pero tal cual lo ves tú, es antihorario, en sentido contrario a las agujas del reloj...

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    Gerard Muñoz Cortes
    el 8/1/16

    ¿Cómo es que cuando haces la derivada de la fuerza electromotriz creada no divides el flujo magnético entre ningún tiempo?

    Muchas gracias por tu trabajo

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    David
    el 10/1/16

    El termino dt en el denominador no significa que debas dividir, sino que la derivada es con respecto al tiempo.

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