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Taller Nro 3 Electroestatica, Ejercicios de Física

Espero sirva son ejercicios de gran interes

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 10/08/2021

cristian-simbana-1
cristian-simbana-1 🇪🇸

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TALLER Nro. 03: INDUCCIÒN ELECTROMAGNÈTICA
a) Realizar las preguntas de repaso, numerales del 31.1 al 31,8
31.1 Comente los diferentes factores que influyen en la magnitud de una fem inducida en
una determinada longitud de alambre que se mueve dentro de un campo magnético.
Al colocar un conductor eléctrico en forma de circuito en una región en la que hay un campo
magnético. Si el flujo F a través del circuito varía con el tiempo, se puede observar una
corriente en el circuito (mientras el flujo está variando). Midiendo la fem inducida se
encuentra que depende de la rapidez de variación del flujo del campo magnético con el
tiempo.
31.2 Un imán de barra se sostiene en posición vertical con el polo norte apuntando hacia
arriba. Si se deja caer una bobina de circuito cerrado sobre el extremo norte del imán ¿Qué
dirección tendrá la corriente inducida desde arriba del imán?
Cuando las líneas de campo del imán se acercan a un conductor, se genera una fuerza
electromagnética y una corriente dentro de la bobina. El movimiento de los puntos dentro de
la bobina indica el flujo de corriente convencional, conceptualizado como portadores de carga
positiva (inexistentes), que se mueve en sentido opuesto al flujo de electrones de derecha a
izquierda. La corriente induce un campo magnético secundario. Tener en cuenta que la
dirección del campo magnético inducido dentro de la bobina está orientada de modo que se
opone al cambio en el campo magnético resultante del movimiento del imán.
31.3 Una espira circular se encuentra suspendida de manera que su plano es perpendicular a
un campo magnético que se dirige de izquierda a derecha. La espira se extrae del campo,
moviéndola hacia arriba rápidamente. ¿Qué dirección tendrá la corriente inducida, si lo
vemos a lo largo de la dirección del campo? ¿Se requerirá alguna fuerza para retirar la espira
del campo?
El flujo aumenta, al aumentar el área de la parte de la espira introducida en el campo
magnético, el sentido de la corriente inducida es el de las agujas del reloj.
Si la resistencia de la espira es R, la intensidad de la corriente inducida es i=V/R= vBa/R.
31.4 una bobina de inducción es básicamente un transformador que funciona con corriente
directa. Como muestra la figura, la bobina de inducción consiste en unas cuantas espiras
primarias arrolladas sobre un núcleo de hierro y muchas espiras secundarias devanadas
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TALLER Nro. 03: INDUCCIÒN ELECTROMAGNÈTICA

a) Realizar las preguntas de repaso, numerales del 31.1 al 31, 31.1 Comente los diferentes factores que influyen en la magnitud de una fem inducida en una determinada longitud de alambre que se mueve dentro de un campo magnético. Al colocar un conductor eléctrico en forma de circuito en una región en la que hay un campo magnético. Si el flujo F a través del circuito varía con el tiempo, se puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo está variando). Midiendo la fem inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación del flujo del campo magnético con el tiempo. 31.2 Un imán de barra se sostiene en posición vertical con el polo norte apuntando hacia arriba. Si se deja caer una bobina de circuito cerrado sobre el extremo norte del imán ¿Qué dirección tendrá la corriente inducida desde arriba del imán? Cuando las líneas de campo del imán se acercan a un conductor, se genera una fuerza electromagnética y una corriente dentro de la bobina. El movimiento de los puntos dentro de la bobina indica el flujo de corriente convencional, conceptualizado como portadores de carga positiva (inexistentes), que se mueve en sentido opuesto al flujo de electrones de derecha a izquierda. La corriente induce un campo magnético secundario. Tener en cuenta que la dirección del campo magnético inducido dentro de la bobina está orientada de modo que se opone al cambio en el campo magnético resultante del movimiento del imán. 31.3 Una espira circular se encuentra suspendida de manera que su plano es perpendicular a un campo magnético que se dirige de izquierda a derecha. La espira se extrae del campo, moviéndola hacia arriba rápidamente. ¿Qué dirección tendrá la corriente inducida, si lo vemos a lo largo de la dirección del campo? ¿Se requerirá alguna fuerza para retirar la espira del campo? El flujo aumenta, al aumentar el área de la parte de la espira introducida en el campo magnético, el sentido de la corriente inducida es el de las agujas del reloj. Si la resistencia de la espira es R , la intensidad de la corriente inducida es i=V/R= vBa/R. 31.4 una bobina de inducción es básicamente un transformador que funciona con corriente directa. Como muestra la figura, la bobina de inducción consiste en unas cuantas espiras primarias arrolladas sobre un núcleo de hierro y muchas espiras secundarias devanadas

alrededor de las primarias. La corriente de una batería magnetiza el núcleo, de manera que atrae a la armadura del vibrador y abre el circuito a intervalos periódicos. Cuando se abre el circuito, el campo se anula y una gran fem es inducida en la bobina secundaria, produciéndose así una chispa en las terminales de salida. ¿Cuál es la función del capacitor C conectado en paralelo con el vibrador? Explique cómo se usa una bobina de inyección en el sistema de encendido de un automóvil. Es un componente pasivo como los resistores, pero, que tienen la característica de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Este campo es el resultado de una separación de la carga eléctrica. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente de láminas o placas las cuales están separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Existe la ventaja de conectar capacitores en paralelo, una de las principales ventajas al conectar en paralelo los capacitores es que se aumenta el valor de capacitancia total. 31.5 Explique claramente cómo puede convertirse un generador de ca en un generador de cd. ¿Cómo convertiría usted un generador de ca en un motor de ca? Un motor de CC es en sí mismo un generador de electricidad. Todo lo que se tiene que hacer es girar el eje del generador con una fuente externa de energía como agua, viento o una bicicleta. El problema es que muchas personas no saben cómo regular la energía que sale de una batería para que sea una fuente de energía utilizable. Conectar el generador (motor de corriente continua) a una fuente de energía que lo haga girar. La fuente de energía podría ser una rueda de agua o un par de aspas que giren en el viento. Hay que convertir el flujo caótico del motor de corriente continua en una corriente utilizable.

31 - 1. Una bobina de alambre de 8 cm de diámetro tiene 50 vueltas y está colocada

dentro de un campo B de 1.8 T. Si el campo B se reduce a 0.6 T en 0.002 s, ¿cuál es la

fem inducida?

31 - 2. Una bobina cuadrada que tiene 100 espiras con un área de 0.044 𝒎𝟐 se coloca de modo que su plano sea perpendicular a un campo B constante de 4 mT. La bobina gira hasta una posición paralela al campo en un lapso de 0.3 s. ¿Cuál es la fem inducida? Datos: A = 0. 044 m 2 N = 100

31 - 3. Una bobina de 300 espiras que se mueve en dirección perpendicular al flujo en un campo magnético uniforme experimenta un enlace de flujo de 0.23 mWb en 0.002 s. ¿Cuál es la fem inducida? 31 - 4. El flujo magnético que enlaza a una espira de alambre cambia de 5 a 2 mWb en 0.1 s. ¿Cuál es el valor promedio de la fem inducida?

Datos:

N = 1

31 - 5. Una bobina de 120 espiras tiene 90 mm de diámetro y su plano está en posición perpendicular a un campo magnético de 60 mT generado por un electroimán cercano. Cuando la corriente del electroimán se interrumpe y el campo desaparece, en la bobina se induce una fem de 6 V. ¿En cuánto tiempo desparece el campo?