3. Inducción electromagnética. Campo electromagnético inducido: problemas y soluciones.
1. Se reemplaza una bobina por otra que tiene el doble de espiras que la inicial, manteniendo constante la tasa de cambio del flujo magnético. Determine la relación entre la fuerza electromotriz inducida inicial y la final.
Conocido :
Bucles iniciales (N) = 1
Bucles finales (N) = 2
La tasa de cambio del flujo magnético inicial (ΔØ B / Δt) = la tasa de cambio del flujo magnético final (ΔØ B / Δt)
Se busca: La relación entre la fuerza electromotriz inducida inicial y final.
solución:
La ecuación de la ley de inducción de Faraday:
E = -N (ΔØ B / Δt)
E = fuerza electromotriz inducida, N = número de espiras, ΔØ B / Δt = tasa de cambio del flujo magnético
La relación entre la fuerza electromotriz inducida inicial y final:
E inicial: E final
-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)
1: 2
2. En el estado inicial (1), el flujo magnético cambia en 5 Wb en 2 segundos en una bobina con 20 espiras. En el estado final (2), el mismo flujo cambia en 8 segundos. Determine la relación entre la fuerza electromotriz inducida inicial y la fuerza electromotriz inducida final.
Conocido :
La tasa de cambio del flujo magnético inicial (ΔØ B / Δt) = 5/2
La tasa de cambio del flujo magnético final (ΔØ B / Δt) = 5/8
Número de bucles (N) = 20
Se busca: La relación entre la fuerza electromotriz inducida inicial y la fuerza electromotriz inducida final.
solución:
E inicial: E final
-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)
20 (5/2) : 20 (5/8)
5/2: 5/8
1/1: 1/4
4: 1
3. El flujo magnético de la bobina inicial, que tiene 200 espiras, cambia en 0.06 Wb en 0.4 segundos. El flujo magnético de la bobina final cambia en 0.08 Wb en 0.2 segundos. Si se sustituyen varias espiras de la bobina final por la mitad de las espiras de la primera bobina, determine la relación entre la fuerza electromotriz inducida de la espira inicial y la de la espira final.
Conocido :
La tasa de cambio del flujo magnético inicial (ΔØ B / Δt) = 0.06 / 0.4
Número de bucles iniciales (N) = 200
La tasa de cambio del flujo magnético final (ΔØ B / Δt) = 0.08 / 0.2
Número de bucles finales (N) = 100
Se busca: La relación entre la fuerza electromotriz inducida inicial y la fuerza electromotriz inducida final.
solución:
E inicial : E final
-N (ΔØ B / Δt) : -N (ΔØ B / Δt)
200 (0.06/0.4) : 100 (0.08/0.2)
2 (0.15) : 1 (0.4)
0.3: 0.4
3: 4
