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PROBLEMAS 545

7. Calcular la FEM inducida en el circuito rectangular de la figura pendicular al plano del papel y hacia dentro, y limitada a una distan-
cuando por la línea rectilínea e indefinida circula una corriente alterna cia d > l. Hágase una gráfica del flujo, la FEM inducida, y de la fuerza
(variable con el tiempo) cuya intensidad viene dada en el SI por I = 10 externa que debe actuar sobre la espira, anulando la fuerza magnéti-
sen 100 pt; siendo a =5 cm, b =10 cm y d =5 cm. ca, cuando se encuentra la espira sumergida en B y para que se man-
tenga a velocidad constante, en función de la posición de la espira,
antes de penetrar, cuando está penetrando, cuando se encuentra en,
y cuando sale del campo magnético.
13. Demostrar sin aplicar la ley de Faraday, que la FEM inducida
(FEM de movimiento) en un conductor de longitud l que se mueve con
velocidad v en el interior de un campo magnético de inducción B viene
dada por e =v . (B ´l).
14. En la figura representamos un hilo conductor indefinido, que
transporta una intensidad de corriente de 100 A, perpendicular a otro hilo
conductor finito que se mueve a velocidad constante de 10 m/s en la mis-
ma dirección que la intensidad de corriente en el conductor indefinido.
Calcular el valor de la FEM de movimiento inducida entre los extremos del
hilo conductor móvil.
15. Hacemos girar una varilla conductora de 1 m de longitud con
velocidad angular constante de 6 rad/s alrededor de su extremo en el in-
terior de un campo magnético uniforme de 5 T, perpendicular al plano
en que se encuentra la varilla y en el sentido indicado en la figura. De-
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terminar la «FEM de movimiento» inducida entre los dos extremos de la
varilla.
Problema XXII-5. Problema XXII-6.
8. Justificar la ley de Faraday para un hilo recto y conductor que se
mueve perpendicularmente a un campo magnético con una velocidad v.
9. El sistema del dibujo está «sumergido» en un campo magnético
uniforme, perpendicular al plano del papel y hacia el interior. ¿Qué sen-
tido tiene la corriente inducida al desplazar la varilla MN con la veloci-
dad indicada, sin perder contacto con sus guías? Si B =5 T, la longitud
MN =10 cm y la velocidad de desplazamiento, v =1 m/s, ¿qué FEM in-
ducida se produce?
10. Suponiendo que en el sistema del problema anterior no hay
variaciones de la resistencia del circuito sobre el que se desplaza la vari-
lla y que la resistividad de MN es 2 ´10 – 6 W . m y su sección 0,1 mm ,
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calcular: 1) La intensidad de corriente. 2) La fuerza que actúa sobre
MN. 3) El trabajo realizado en el desplazamiento durante 0,2 s. 4) La
potencia mecánica para producir la velocidad. Problema XXII-11. Problema XXII-12.
16. Un disco circular, conductor, de radio 1 m, gira con velocidad
angular constante de 20 rad/s en su campo magnético de 2 T como se
indica en la figura. ¿Qué voltaje marca el voltímetro?
17. Un dispositivo utilizado en la medida de la inducción magnéti-
ca es el llamado MAGNETÓMETRO DE BOBINA EXPLORADORA, consiste en una
bobina plana de N espiras y sección transversal A, instaladas en el extre-
mo de una varilla de madera, y cuyos bornes se conectan a un galvanó-
metro balístico que nos mide la carga eléctrica total Q que pasa a su
través (ver Fig.). Conocemos también la resistencia total del circuito R
(bobina, bornes y galvanómetro). La bobina exploradora se introduce
en el interior del campo magnético que queremos medir, alineándola de
tal forma que el flujo que la atraviesa sea el máximo; se retira la bobina
del campo magnético y se lee la carga Q en el galvanómetro. Calcular
una expresión que nos dé el valor de la inducción magnética B en fun-
ción de N, A, R y Q.

Problema XXII-7. Problema XXII-9 y 10.
11. El circuito de alambre de la figura está sumergido en un campo
magnético perpendicular al plano del dibujo y hacia fuera. Si su parte
móvil es de 20 cm de longitud, B =1,8 T, la resistencia del alambre por
unidad de longitud es de 2 W/m, y el cable móvil comienza su movi-
miento hacia la derecha en el extremo izquierdo del montaje con veloci-
dad constante de 1 m/s. Calcular: 1) El valor de la FEM inducida. 2) La
intensidad de corriente inducida 0,5 s después del comienzo del movi-
miento.
12. Una espira cuadrada de lado l y resistencia R, se mueve con
una velocidad v como indicamos en la figura; penetra en una región
en la que existe un campo magnético uniforme de inducción B per- Problema XXII-14. Problema XXII-15.