Ejercicio resuelto de Campo magnético · Física · 2022

CUESTIÓN 4 - Interacción electromagnética





El circuito de la figura está formado por una barra metálica que desliza sobre un conductor en forma de ⊏. Sobre dicho circuito actúa un campo magnético perpendicular al plano $xy$, como aparece en la figura. Razona por qué se genera una corriente inducida en el circuito y cuál es su sentido (indícalo claramente con un dibujo). Escribe la ley física en la que te basas para responder, indicando las magnitudes que aparecen en ella.

Según la ley de Faraday, sobre el circuito se inducirá una corriente si este se ve sometido a una variación del flujo magnético que lo atraviesa. Como el flujo viene dado por $\mathrm{\Phi }=\vec{B}\cdot \vec{S}$, es evidente que variará ya que al tener la espira un lado móvil, la superficie del circuito aumentará con el tiempo. Al variar el flujo, aparecerá la corriente inducida.





Para averiguar el sentido de la corriente inducida debemos acudir a la ley de Lenz, que dice que el sentido de la corriente inducida debe ser tal que sus efectos se opongan a la causa que la ha provocado.

En nuestro caso, al deslizar la barra sobre el conductor y hacerse el circuito más grande, provocará que haya cada vez más lineas del campo $\vec{B}$ entrando al circuito. La corriente inducida tendrá que crear un campo $\overrightarrow{B_{inducido}}$ saliente que compense la variación de flujo. Basta razonar con la regla de la mano derecha para ver que el sentido de la corriente inducida deberá ser antihorario.

La expresión de la ley física que explica este fenómeno es la ya mencionada ley de Faraday Lenz, $ϵ=\frac{\delta \mathrm{\Phi }}{\delta t}$, donde se aprecia que la fuerza electromotriz $ϵ$ es igual al ritmo con el que el flujo varía respecto al tiempo, $\frac{\delta \mathrm{\Phi }}{\delta t}$ y de sentido opuesto a dicha variación (debido al signo negativo de la expresión).