Foros Ciencias Galilei

A ver si me ayudais con este que no tiene ni un solo numerito, y cuesta.

En un campo magnético uniforme cuya indución es B, se mueve una barra conductora de longitud L, describiendo una circunferencia perpendicular al campo. Si el período de dicho mivieiento es T, calcula f.e.m. inducida entre sus extremos.

Hola,

La superficie que describe la barra en un tiempo 't' será:

Área del arco de ángulo θ:

R ≡ L (longitud barra)

A = π·R²·(θ/2·π) = θ·R²/2

θ = ω·t = (2·π/T)·t = 2·π·t/T

sustituyendo θ en A:

A = θ·R²/2 = π·t·R²/T

El flujo magnético será:

Φ = B·A = B·A·cos α = B·A (ya que el campo es paralelo al vector superficie)

Φ = B·A = B·π·t·R²/T

La fuerza electromotriz (ley Lenz - Faraday):

ξ = -dΦ/dt = -π·B·R²/T 　V

Puff, espero que este ejercicio sea de los raritos del tema  . Muchas gracias Galilei. Por cierto:



Según lo que se, esa ley, es la de Faraday, y luego Lenz, la "completo" con el signo menos, que viene a decir que, el sentido de la corriente inducida se opone a la causa que la produce. Es decir que si producimos corriente disminuyendo el area de una bobina (que estan en una zona de campo magnetico), la corriente inducida tendera a crear un flujo magnetico mayor.

Correcto, ya he añadido el nombre de Faraday al texto. A Dios lo que es de Dios y al Cesar lo del Cesar.  

El típico y parecido a este es el de un rectangulo de anchura 'h' en el que uno de sus lados (paralelo al de h) se mueve a una velocidad V en el interior de una campo magnético B perpendicular a la barra. Calcular la fuerza electromotriz inducida.

Ahora te pongo el dibujo.

Hay una cosa con la que hay que contar cuando se intenta generar corriente inducida. La energía no sale de la nada.



Supongamos una espira que está situada sobre unos patines con ruedas. A una cierta distancia de ella acercamos un imán lentamente (polo norte). Como está cambiando el flujo en la espira se induce en ella una corriente que produce un campo magnético (supongamos que polo sur) de modo que la espira se seguiría acercando al imán y produciendo movimiento (de la nada). La pregunta es ¿de dónde salió la energía para producir la corriente y la energía cinética de la bobina?

Las cosas no deben ocurrir de esta manera; lo que debe pasar es que cuando se le acerque el polo norte del imán en la espira se induce una corriente que genera campo norte delante de ella de manera que tiende a alejarse del imán. Para que no se aleje la fijamos a la mesa e intentamos acercar el imán hacia ella. Como los polos generados se repelen, acercar el imán costará trabajo (fuerza y desplazamiento) y de este trabajo sale la energía anteriormente mencionada.

Los generadores de corriente consta de una (o varias bobinas) que giran entre imanes, las corrientes que se inducen en ellas producen siempre un campo que se opone al de los imanes de manera que hacerlas girar cuesta trabajo (momento y velocidad angular). Hasta tal punto puede costar hacer girar las bobinas que para que lo haga necesitan tener un motor potente.

Yo tengo un generador que produce una corriente de unos 5 kW (potencia de una casa familiar) y para que genere esa corriente es necesarios un motor de 350 cc (como de una moto de mediana potencia).

En los dos problemas realizados en este mensaje, para generar electricidad debemos gastar energía, en el primero para mantener la barra girando y en el segundo para tirar de la barra hacia abajo. Esta energía necesaria será tanto mayor cuanto mayor sea la electricidad generada.

Dedicado a mi amigo Boli.

Muchas gracias por explicarmelo.Aunque a pesar de la explicación, aún me queda la cosa de:
Si nosotros en un principio realizamos el trabajo para crear esa electricidad, es decir, una vez de que la bobina, ya esta induciendo electricidad, no podemos pasarle el iman a un robot (por eje,plo) y que este robot alimentado por la energía que estabamos produciendo, haga el mismo trabajo, que generará, y del que se autoalimentará. En fin, no se porque no lo entinedo, creo que el tema me queda demasiado grande, por ahora   . Otra vez, muchas gracias   .