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Inducción electromagnética
Teoría
2020 · Ordinaria · Suplente
2-a
Examen
2. a) Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: i) En una espira se inducirá una corriente eléctrica siempre que exista un flujo magnético que la atraviese. ii) En una espira que se encuentra dentro de un campo magnético variable con el tiempo es posible que no se genere una corriente inducida.
Ley de Faraday-LenzFlujo magnético
a) Razone la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:

i) En una espira se inducirá una corriente eléctrica siempre que exista un flujo magnético que la atraviese.Falsa.Según la Ley de Faraday de la inducción electromagnética, una corriente eléctrica inducida (y por tanto una fuerza electromotriz inducida) en una espira se genera únicamente cuando existe una variación del flujo magnético que la atraviesa. La ley se expresa como:

E=dΦBdt\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt}

donde E\mathcal{E} es la fuerza electromotriz inducida y ΦB\Phi_B es el flujo magnético. Si el flujo magnético que atraviesa la espira es constante, aunque no sea nulo, la derivada dΦB/dtd\Phi_B/dt será cero y, por lo tanto, no se inducirá ninguna corriente eléctrica.ii) En una espira que se encuentra dentro de un campo magnético variable con el tiempo es posible que no se genere una corriente inducida.Verdadera.El flujo magnético a través de una espira se define como:

ΦB=BdA\Phi_B = \int \vec{B} \cdot d\vec{A}

Si el campo magnético B\vec{B} es uniforme y la espira es plana, el flujo se puede calcular como ΦB=BAcosθ\Phi_B = B \cdot A \cdot \cos\theta, donde AA es el área de la espira y θ\theta es el ángulo entre el vector de campo magnético y el vector normal al plano de la espira. Aunque el campo magnético B\vec{B} sea variable con el tiempo, si la espira se encuentra orientada de tal manera que el ángulo θ=90\theta = 90^\circ (es decir, el plano de la espira es paralelo a las líneas del campo magnético), entonces cosθ=0\cos\theta = 0. En este caso, el flujo magnético ΦB\Phi_B sería nulo en todo momento, y por lo tanto, su variación con respecto al tiempo (dΦB/dtd\Phi_B/dt) también sería cero, no generándose así ninguna corriente inducida.