Una espira circular gira con velocidad angular constante alrededor de uno de sus diámetros en una región del espacio en la que existe un campo magnético uniforme y constante perpendicular al eje de giro.
i) Deduzca de forma razonada la expresión del flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo.ii) Deduzca de forma razonada la expresión de la fuerza electromotriz inducida en la espira en función del tiempo.El flujo magnético que atraviesa una espira se define como el producto escalar del vector campo magnético y el vector área de la espira. Para un campo magnético uniforme y una espira plana, se expresa como:
Donde es la magnitud del campo magnético, es el área de la espira y es el ángulo entre el vector campo magnético y el vector normal a la superficie de la espira .Dado que la espira es circular de radio , su área es . Como la espira gira con velocidad angular constante alrededor de uno de sus diámetros, el vector normal a la superficie de la espira cambia su orientación con el tiempo. El problema establece que el campo magnético es perpendicular al eje de giro.Si asumimos que en el instante inicial () el vector área es paralelo al campo magnético (es decir, el ángulo , lo que corresponde al flujo magnético máximo a través de la espira), entonces el ángulo en un instante posterior debido a la rotación será .Sustituyendo esto en la expresión del flujo magnético:
Sustituyendo el área de la espira ():
Según la Ley de Faraday de la Inducción Electromagnética, la fuerza electromotriz (fem) inducida en una espira es igual a la variación temporal negativa del flujo magnético que la atraviesa:
Sustituyendo la expresión del flujo magnético obtenida en el apartado anterior:
Dado que , y son constantes, se pueden sacar de la derivada:
La derivada de con respecto al tiempo es :
Simplificando, obtenemos la expresión de la fuerza electromotriz inducida:
Alternativamente, utilizando , la expresión es:





