Page 624 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

31.2 Fem inducida por un conductor en movimiento 605

Solución: Primero calcularemos el cambio en el flujo.
A<E> = (AB)A = (Bf ~ B0)A
= (1.4 T - 0.65 T)(2 X 10“3 m2)
= 1.50 X 10” 3 Wb
Para determinar la fem inducida, sustituimos este cambio en la ecuación (31.1):
A O - N A O
= -*r~* A t A t
—(20 espiras)(1.5 X 10_3Wb) _ ^
0.003 s
La fem negativa indica oposición al flujo en aumento.

La segunda forma general en la que puede cambiar el flujo acoplado a un conductor es ha­
ciendo variar el área efectiva penetrada por el flujo. El siguiente ejemplo ilustra lo anterior.

f/sr r \ i
Ejemplo 31.2 Una bobina cuadrada, que mide 20 cm de un lado y consta de 16 espiras de alambre, está
colocada en forma perpendicular a un campo B de densidad de flujo de 0.8 T. Si la bobina
se gira hasta que su plano es paralelo al del campo en un tiempo de 0.2 s, ¿cuál es la fem
media inducida?
Plan: Calcularemos el área de la bobina; observe que el campo B de 0.8 T permanece
constante. El cambio en el flujo es el producto del cambio en el área (de su valor original a
cero) por el cambio constante B. La fem puede, por tanto, calcularse como antes.

Solución: El área de la espira cuadrada es el cuadrado de cualquier lado. Por tanto,
A = (0.2m2) = 0.04 m2
Esta vez, el cambio en el flujo se debe al área variable.

A$ = 5(AA) = B(Af - A„)
= (0 - 0.04 m2)(0.8 T)
= -0.032 Wb
El signo negativo indica que el flujo está disminuyendo. La fem inducida es

AO —N A O
% = N ~.
A t A t
-(16 espiras)(-0.032 Wb) _ 9 56 y
0.2 s

Observe que el flujo en disminución ha resultado en una fem positiva. Esto es necesario
para conservar la energía, como veremos más adelante.

Fem inducida por un conductor en movimiento

Otro ejemplo de un área que varía en un campo B constante se ilustra en la figura 31.4. Ima­
gine que un conductor en movimiento de longitud L se desliza a lo largo de un conductor
estacionario en forma de U con una velocidad v. El flujo magnético que penetra la espira