1.Una bobina circular de 27 vueltas tiene un diámetro de 150��. Está colocada con su eje orientado en la dirección del campo magnético de la Tierra de valor 48 ��, y después de 0.32 � se le hace girar 180°. ¿De qué magnitud es la fem promedio generada en la bobina? θ/ ∆t θj (cos θf −cos ¿ /(∆ t )) ¿ 2 ∆ BA cos ¿=−NB πr ¿ ε=−N ¿ 0,75m ¿ ¿ 0° (cos 180 °−cos ¿/(0,32 s)) ε=−27∗( 48∗10−6 T ) π ¿ −3
2
4,58 ¿10 T∗m ε= =14,31¿ 10−3 V =14,31 mV 0,32 s 8. El campo magnético en el interior de un solenoide superconductor es de 5.1 �. El solenoide tiene un diámetro interno de 7.3 �� y una longitud de 36 ��. Determine a) la densidad de energía magnética en el campo y b) la energía almacenada en el campo magnético en el interior del solenoide. la densidad de la energia magnetica se define como la energia magnetica por la unidad d e volumen
Wm= A ¿.
Wm 1 = H .B T 2
Wm 1 = 36 cm∗5,1 T T 2
1 ¿ ∗183,6=91,8 2 B¿.
Wm 1 = 7,3 cm∗5,1 T T 2
1 ¿ ∗37,23=18,65 2
Debe usar la fórmula B2 UB= 2 μ0 Para la parte b U UB= V V=l*π* r
2
10. Una fem de 30 �� es inducida en una bobina de 603 vueltas en el instante en que la corriente es de 5.5 � y está cambiando con una rapidez de 12 �/�. ¿Cuál es el flujo magnético que a través de cada vuelta de la bobina? Partiendo de lo que nos da el problema conocemos n=603
∆I A =12 ∆t s I =5.5 A Con la ecuación que relaciona la fem y la inductancia ε =L
∆I ∆t
Se despeja L y se encuentra 30 x 10−3 = L=2.5 x 10−3 H 12 Por lo tanto, L=
N ΦB I
Despejando el flujo Φ B=
LI 2.5 x 10−3 H∗5.5 A = =2.28 x 10−5 Wb N 603
EJERCICIO SEGUNDA ACTIVIDAD INDIVIDUAL
1. Se tiene una bobina de forma circular la cual tiene 150 espiras, un radio de 5cm, una resistencia eléctrica de 22 Ω y está colocada perpendicularmente a un campo magnético de 1,6 T. Se observa que el campo magnético se anula a los 0,5 s; determinar la fuerza electromotriz inducida y la intensidad (corriente) que circula en el circuito. Inicialmente el ángulo que forman los vectores de campo magnético y superficial es igual a cero.
2
Φ B ,1=NBS =150∗1.6∗π ( 0.05 ) cos 0=0.6 π
El campo magnético se anula a los 0.5 s ε=
−△ Φ B −0−Φ B 0.6 π = = =3.76 V △t 0.5 0.5
Su intensidad de corriente ε 3.76 v I= = =0.1713 A R 22
