Ejercicio resuelto de Campo electromagnético · Física · 2021

Una espira circular y un hilo rectilíneo muy largo, por el que circula corriente de intensidad $I$, están en el mismo plano, como se ve en la figura. Si la intensidad $I$ disminuye con el tiempo, indique razonadamente el sentido de la corriente inducida en la espira.

Lo primero es averiguar hacia dónde apunta el campo del hilo en la zona donde está la espira. El campo de un conductor rectilíneo es tangente a circunferencias centradas en él, y su sentido lo da la regla de la mano derecha.

Con la corriente hacia arriba y la espira a la izquierda del hilo, ese campo SALE del papel en toda la región de la espira.





El flujo a través de la espira es, por tanto, saliente:

$\mathrm{\Phi }=\int \vec{B}\cdot d\vec{S}>0\text{ (saliente)}$

Si la intensidad $I$ disminuye con el tiempo, el campo que crea disminuye también, y con él el flujo:

${\displaystyle \frac{d\mathrm{\Phi }}{dt}}<0$

Por la ley de Lenz, la corriente inducida se opone a esa variación, es decir, trata de MANTENER el flujo saliente que se está perdiendo. Para ello debe crear dentro de la espira un campo que también salga del papel.

Aplicando de nuevo la regla de la mano derecha, un campo saliente en el interior de la espira exige que la corriente circule en SENTIDO ANTIHORARIO, que es lo que muestra la figura.

Se llega a lo mismo con el signo de la ley de Faraday: al ser $d\mathrm{\Phi }\mathrm{/}dt<0$, la fuerza electromotriz $\epsilon =-d\mathrm{\Phi }\mathrm{/}dt$ resulta positiva, es decir, del mismo sentido que el elegido como positivo para el flujo saliente.