Ejercicio resuelto de Campo electromagnético · Física · 2020

En el seno de un campo magnético de 1,5 T se halla una espira circular de 4 cm de radio, tal como se ve en la figura. Si el campo disminuye linealmente con el tiempo hasta anularse a los 5 s, calcule la fem inducida en la espira e indique el sentido de la corriente inducida.

El campo es perpendicular al plano de la espira, de modo que el flujo es el producto del campo por el área:

$S=\pi r^2=\pi \cdot {\mathrm{0,04}}^2=\mathrm{5,03}\cdot {10}^{-3}{\text{m}}^2$

${\mathrm{\Phi }}_i=BS=\mathrm{1,5}\cdot \mathrm{5,03}\cdot {10}^{-3}=\mathrm{7,54}\cdot {10}^{-3}\text{ Wb}$





El campo disminuye linealmente hasta anularse en 5 s, así que el flujo final es nulo y la variación es constante durante todo el proceso:

$\epsilon =-{\displaystyle \frac{\mathrm{\Delta }\mathrm{\Phi }}{\mathrm{\Delta }t}}=-{\displaystyle \frac{0-\mathrm{7,54}\cdot {10}^{-3}}{5}}=\mathrm{1,51}\cdot {10}^{-3}\text{ V}$

Se induce una fuerza electromotriz constante de unos 1,51 mV.

En cuanto al sentido, lo decide la ley de Lenz: la corriente inducida se opone a la variación que la produce. En la figura del enunciado el campo SALE del papel, y está disminuyendo, de modo que la espira reacciona tratando de mantener ese flujo saliente. Para crear en su interior un campo que también salga del papel, la regla de la mano derecha exige que la corriente circule en SENTIDO ANTIHORARIO.