Inducción electromagnética: Una espira que se mueve a través de un campo magnético uniforme (3).
Tarea experimental:

Obtener el valor de la fem y el sentido de la corriente inducida por dos procedimientos:

  • La ley de Faraday para calcular la fem y la ley de Lenz para determinar el sentido de la corriente inducida
  • A partir de la fuerza sobre los portadores de carga positivos que se mueven con la varilla en el seno de un campo magnético uniforme
Autor de Applet:

Curso Física por Ordenador del autor: Profesor Ángel Franco García, de la Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Industrial de Eibar,  España.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm

Actividad

El applet describe el movimiento de una varilla que desliza sin rozamiento sobre dos guías paralelas. El sistema formado por la varilla y las guías esta contenido en un plano paralelo a los polos de un imán.

Se introduce:

  • El campo magnético en gauss. Inicialmente el campo magnético apunta en la dirección vertical, hacia arriba. Si introducimos un valor negativo, se cambia la polaridad de los imanes y el campo magnético apunta hacia abajo.
  • La velocidad de la varilla en cm/s. Este valor puede ser positivo o negativo. Si es positivo la varilla se mueve de izquierda a derecha y si es negativo se mueve de derecha a izquierda.
  • La distancia entre las guías en cm. Un número menor que 15.

Se pulsa el botón titulado Empieza.

La corriente inducida se representa mediante el movimiento de pequeños círculos de color rojo (portadores de carga positivos). También se representa la fuerza sobre un portador de carga positivo mediante una flecha de color rojo. La velocidad se representa mediante una flecha de color negro, y el campo mediante una flecha de color azul.

Ejemplo:

  • B=40 gauss=0.004 T
  • v=5 cm/s=0.05 m/s
  • a=10 cm=0.1 m

La fem vale Vє=0.04·0.05·0.1=2·10-5 V

Se recomienda al lector que dibuje sobre un papel el sistema formado por la varilla y las guías, situados en un campo magnético, con el siguiente convenio:

  • Un círculo con un punto en su interior, indica que el campo magnético es perpendicular al plano del papel que apunta hacia el lector.
  • Un círculo con una cruz, representa un campo magnético perpendicular al plano del papel que apunta hacia dentro, en sentido contrario al anterior.
  1. Dibujar el vector velocidad en el centro de la varilla
  2. Dibujar la fuerza sobre un portador de carga positivo situado en el interior de la varilla y a continuación, el sentido de su movimiento (de la corriente inducida)

Alternativamente

  1. Razonar si el flujo aumenta o disminuye
  2. Aplicar la ley de Lenz y dibujar el sentido de la corriente inducida
  3. Comprobar que en ambos casos coincide el sentido de la corriente inducida dibujada.
  4. Comparar la respuesta con la proporcionada por el programa interactivo.

FemApplet aparecerá en un explorador compatible JDK 1.1

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