Fórmula de la ley de Ampère para la fuerza electromotriz inducida por un transformador.

Ejemplos de preguntas y fórmulas para la ley de Ampère sobre la fuerza electromotriz inducida por transformadores.

Ley de Ampère

1. Según H.C. Oersted, una corriente eléctrica produce un campo magnético. Desarrollando esta teoría, una bobina que transporta corriente eléctrica también produce un campo magnético. Una bobina que, al transportar corriente eléctrica, produce un campo magnético similar al producido por un imán de barra es...

Un toroide
B. solenoid
C. alambre enrollado
D. bobina rectangular

Discusión

Un imán de barra tiene dos polos: un polo norte y un polo sur. El campo magnético generado por un imán de barra está representado por líneas de campo magnético, que parten del polo norte y entran en el polo sur.
El campo magnético generado por un imán de barra es similar al campo magnético generado por un solenoide, como se muestra en la imagen lateral.
Un solenoide es una bobina larga de alambre con muchas vueltas. La imagen a continuación muestra un ejemplo de cómo fabricar un imán enrollando a su alrededor una bobina de alambre por la que circula una corriente eléctrica. La dirección de los polos magnéticos se puede determinar utilizando la regla de la mano derecha.
Extiende la mano derecha con la palma hacia tu cara. Extiende el pulgar y dobla los otros cuatro dedos hacia adelante, en dirección a tu cara. La dirección de la flexión de los cuatro dedos corresponde a la dirección del flujo de corriente en la bobina, mientras que el pulgar apunta hacia el polo norte del campo magnético. El pulgar apunta hacia el eje N, por lo que N representa el polo norte del imán y M representa el polo sur del imán.
La respuesta correcta es B.

Toroide

2. El campo magnético creado por un toroide que transporta una corriente eléctrica tiene una dirección…

A. perpendicular al plano del toroide
B. circular
C. de un lado a otro
D. depende del tiempo

Discusión
Un toroide es un solenoide circular, por lo que, según la regla de la mano derecha, el campo magnético generado por el toroide tiene una dirección circular.
La respuesta correcta es B.

Campo electromagnético inducido

3. Si se introduce un imán en una bobina, se producirá una fuerza electromotriz inducida entre los extremos de la bobina. Este fenómeno es causado por...
A. Hay un cambio en la dirección del campo magnético que corta la bobina.
B. Hay un cambio en los polos magnéticos que cortan la bobina.
C. Hay un cambio en el número de líneas de fuerza magnéticas que cortan la bobina.
D. Hay una reducción en el número de líneas de fuerza magnéticas que cortan la bobina.
Discusión
La fuerza electromotriz inducida se produce por un campo magnético variable. La magnitud de la FEM inducida no depende de la tasa de cambio del campo magnético, sino de la tasa de cambio del flujo magnético. El flujo magnético es el número de líneas de campo magnético que pasan a través de una bobina. La fórmula matemática para el flujo magnético es Φ_B = BA cos θ. Si las líneas del campo magnético son perpendiculares a la superficie de la bobina, entonces el ángulo formado entre las líneas del campo magnético y la línea normal es 0_odonde el coseno es 0_o = 1. Si las líneas del campo magnético son paralelas a la superficie de la bobina, entonces el ángulo formado es de 90°.^odonde el coseno es 90^o = 0. Por lo tanto, el flujo magnético tiene un valor mínimo cuando las líneas de campo magnético son paralelas al área de la superficie de la bobina y un valor máximo cuando las líneas de campo magnético son perpendiculares al área de la superficie de la bobina.
La magnitud de la fuerza electromotriz inducida se calcula utilizando la fórmula de la ley de inducción de Faraday:

El signo negativo indica que la fuerza electromotriz inducida genera una corriente eléctrica en dirección opuesta al origen del cambio de flujo. Esta afirmación se conoce como la ley de Lenz.
La respuesta correcta es C.

4. La fuerza electromotriz inducida en una bobina aumenta linealmente con el tiempo. Si el área superficial de la bobina permanece constante y el campo magnético es perpendicular a la superficie de la bobina, entonces la gráfica del campo magnético posible para esta condición es…

Discusión
La magnitud de la fuerza electromotriz inducida se calcula utilizando la fórmula de la ley de inducción de Faraday:

Si el campo eléctrico es perpendicular a la superficie de la bobina, entonces:

Informacion:

Si el campo magnético es perpendicular a la superficie de la bobina, la fórmula del flujo magnético es:

B = campo magnético, A = área superficial de la bobina.
El área superficial de la bobina tiene un valor fijo y el campo magnético es perpendicular a la superficie de la bobina, por lo que también tiene un valor fijo.
Por lo tanto, basándonos en la fórmula anterior, se puede concluir que lo que influye en el valor de la fuerza electromotriz inducida es la tasa de cambio del flujo; si la tasa de cambio del flujo es mayor, entonces la fuerza electromotriz inducida es mayor.
La respuesta correcta es B.

Transformador

5. ¡Presta atención a la siguiente afirmación!
1. El número de devanados primarios es menor que el número de devanados secundarios.
2. La tensión primaria es mayor que la tensión secundaria.
3. La corriente primaria es mayor que la corriente secundaria.
4. La potencia primaria es menor que la potencia secundaria.
La afirmación que corresponde a las características de un transformador elevador es…
A. Declaraciones 1 y 2
B. Declaraciones 1 y 3
C. Declaraciones 2 y 3
D. Declaraciones 2 y 4
Discusión
Un transformador es un dispositivo para modificar el voltaje de la corriente alterna (CA). Existen dos tipos de transformadores: elevadores y reductores. Los transformadores elevadores aumentan el voltaje, mientras que los reductores lo disminuyen.
El transformador elevador funciona para aumentar el voltaje de manera que sus características sean:
1. El voltaje primario es menor, el voltaje secundario es mayor.
2. La corriente eléctrica primaria es mayor, la corriente eléctrica secundaria es menor.
3. Cuanto menor sea el número de giros primarios, mayor será el número de giros secundarios.

Las características de un transformador reductor funcionan para disminuir el voltaje de manera que las características sean:
1. El voltaje primario es mayor, el voltaje secundario es menor.
2. La corriente eléctrica primaria es menor, la corriente eléctrica secundaria es mayor.
2. Cuanto mayor es el número de giros primarios, menor es el número de giros secundarios.

La potencia eléctrica es la energía eléctrica utilizada durante un intervalo de tiempo determinado. La energía se conserva y, por lo tanto, la potencia también. En consecuencia, la energía eléctrica en la bobina primaria es igual a la energía eléctrica en la bobina secundaria, y así sucesivamente.
Fórmula de la energía eléctrica:
P = VI
Descripción: P = potencia eléctrica, V = voltaje eléctrico, I = corriente eléctrica
Potencia constante, por lo tanto, basándose en esta fórmula, se concluye que si el voltaje eléctrico es grande, entonces la corriente eléctrica es pequeña de modo que el producto del voltaje eléctrico y la corriente eléctrica tiene un valor constante.
La respuesta correcta es B.