Ejercicio resuelto de Campo electromagnético · Física · 2020

CUESTIÓN 4 - Interacción electromagnética





Se tiene una espira circular en el interior de un campo magnético uniforme y constante como muestra la figura a). Si el área de la espira circular disminuye hasta hacerse la mitad, ¿se induce corriente eléctrica en la espira? ¿En qué sentido? Si la forma de la espira pasa a ser ovalada, dejando invariante su área (figura b)), ¿se induce corriente eléctrica? Escribe y explica la ley del electromagnetismo en la que te basas y responde razonadamente.

Según la ley de Faraday, sobre la espira se inducirá una corriente si la espira se ve sometida a una variación del flujo magnético que la atraviesa. El flujo magnético se calcula según:

$\mathrm{\Phi }=\vec{B}\cdot \vec{S}=B\cdot S\cdot \cos (\alpha )$

Siendo $\alpha$ el ángulo que forma el vector campo $\vec{B}$ con el vector superficie $\vec{S}$. Ahora, analicemos cada caso:

- En el caso a) nos dicen que la superficie disminuye. Por tanto, es obvio que el flujo magnético a través de la espira variará. De hecho, por tal variación, aparecerá en la espira corriente inducida.

- En el caso b) la espira cambia de forma pero no de superficie. No variando ni $B$ ni $S$ ni el ángulo entre vectores, podemos asegurar que el flujo permanecerá constante, y no se inducirá corriente en la espira en este caso.










Para averiguar el sentido de la corriente que se induce en el caso a), la ley de Lenz dice que el sentido de la corriente debe ser tal que sus efectos se opongan a la causa que la ha provocado.














Según la ley de Lenz, al reducir $S$ ahora hay menos líneas de campo entrante en la espira, por lo que la corriente inducida deberá generar en la espira un campo entrante que vaya en contra de esa variación en el flujo.

Razonando con la regla de la mano derecha, el sentido de la corriente inducida deberá ser horario.