T2: Interacción electromagnética

Inducción electromagnética

Teoría

2023 · Ordinaria · Suplente

B2-a

a) Indique el sentido de la corriente inducida en una espira cuando el polo norte de un imán: i) se acerca a la espira; ii) se aleja de la espira. Justifique las respuestas con la ayuda de un esquema.

Ley de Lenzcorriente inducida

a) Indique el sentido de la corriente inducida en una espira cuando el polo norte de un imán: i) se acerca a la espira; ii) se aleja de la espira.

La resolución de este ejercicio se basa en la ley de Faraday y, especialmente, en la ley de Lenz. Según esta última, el sentido de la corriente inducida es tal que crea un campo magnético que se opone a la variación del flujo magnético que la atraviesa.

\epsilon = -\frac{d\Phi}{dt}

i) El polo norte del imán se acerca a la espira:

Al acercar el polo norte, el flujo magnético $\Phi$ que atraviesa la espira aumenta. Para oponerse a este incremento, la espira genera un campo magnético inducido $\vec{B}_{ind}$ cuyas líneas de campo salen de la cara enfrentada al imán. Es decir, la cara de la espira que mira al imán se comporta como un polo norte para repeler el acercamiento del imán. Aplicando la regla de la mano derecha (pulgar apuntando hacia el imán para representar el campo inducido), el sentido de la corriente inducida es antihorario (visto desde la posición del imán).

ii) El polo norte del imán se aleja de la espira:

Al alejar el polo norte, el flujo magnético $\Phi$ que atraviesa la espira disminuye. Para oponerse a esta disminución, la espira genera un campo magnético inducido $\vec{B}_{ind}$ en el mismo sentido que el campo del imán, intentando reforzar el flujo que se pierde. En este caso, la cara de la espira enfrentada al imán se comporta como un polo sur para atraer al imán y evitar que se aleje. Aplicando la regla de la mano derecha, el sentido de la corriente inducida es horario (visto desde la posición del imán).