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LEY DE FARADAY - LENZ - INDUCCION MAGNETICA –
CIRCUITO RL
2016
GUIA DE PROBLEMAS Nº5
Problema Nº1:Determinar la variación de flujo magnético de una bobina de alambre de
25cm de diámetro que está situada perpendicularmente a un campo magnético de
12mT, si la bobina gira hasta formar un ángulo de 580 con el campo.
Problema Nº2: Una espira rectangular de 2x3cm tiene su plano una cierta inclinación con
respecto a un campo magnético de 3.2T. Determinar el ángulo de inclinación cuando el
flujo magnético que atraviesa a la espira es de 1.5mWb.
Problema Nº3: Un anillo de madera de sección
rectangular tiene como eje a un conductor rectilíneo
muy largo que lleva una corriente i=200A. Calcular
el flujo de inducción por unidad de longitud (flujo de
B) a través de la sección del anillo, según las
dimensiones indicadas en el dibujo.
15cm
10cm
5cm
5cm
Problema Nº4:Un solenoide tiene n vueltas por unidad de longitud, radio R1 y transporta
una corriente I.
a) Una bobina circular grande de radio R2 > R1 y N vueltas rodea el solenoide en un
punto alejado de los extremos del solenoide.
Determinar el flujo magnético que atraviesa la bobina.
b) Una bobina circular pequeña de radio R3 < R1 está introducida completamente dentro
del solenoide, lejos de sus extremos con su eje paralelo al del solenoide. Determinar el
flujo magnético a través de la bobina.
Y
X
Problema N°5:¿Cuál es el sentido de la f.e.m. inducida en la
bobina Y de la figura:
a) cuando la bobina Y se mueve hacia la X?,
b) cuando la corriente en la bobina X disminuye sin que
cambie la posición relativa de las bobinas?
R
B
A
Problema N°6:Una espira conductora de 40cm2se sitúa en un plano perpendicular a un
campo magnético uniforme de 0,3T.
a) Calcule el flujo magnético a través de la espira y explique cuál sería el valor del flujo
si se girara la espira un ángulo de 60º en torno a un eje perpendicular al campo.
b) Si el tiempo invertido en ese giro es de 3.10-2s, ¿cuánto vale la fuerza electromotriz
media inducida en la espira? Explique qué habría ocurrido si la espira se hubiese girado
en sentido contrario.
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Problema Nº7:Una espira plana de alambre que consta de una sola vuelta de área de
sección transversal igual a 8 cm2 es perpendicular a un campo magnético cuya magnitud
aumenta uniformemente de 0,5T a 2,5T en 1seg. ¿Cuál es la corriente inducida
resultante si la espira tiene una resistencia de 2 Ω?.
Problema Nº8:Hay un campo magnético de 0,2T dentro de un solenoide que tiene 500
vueltas y un diámetro de 10cm. En cuanto tiempo debe reducirse a cero el campo si la
fem inducida promedio dentro de la bobina durante este intervalo de tiempo será 10kv.
Problema Nº9:Una espira rectangular de 10cm × 5cm y con una resistencia de 2.5 se
mueve por una región de un campo magnético uniforme de B = 1.7T con velocidad
constante v = 2.4cm/s.
El extremo delantero de la espira entra en la región del
B
campo magnético en el instante t = 0s.
a) Hallar el flujo que atraviesa la espira en función del
v
tiempo y dibujar un gráfico del mismo.
b) Hallar la fem y la corriente inducida en la espira en
función del tiempo. Despreciar cualquier autoinducción de la
L
espira.
Considerar L = 20cm.
Problema Nº10:Una espira rectangular de N vueltas, longitud a y ancho b, gira con una
frecuencia f en un campo magnético uniforme B, tal como se muestra en la figura.
Demostrar que sobre la espira aparece
una f.e.m. inducida dada por la expresión:
= 2 f NbaB sen(2f t) = 0 sen(2f t)
Este es el principio de operación de los
generadores comerciales de corriente
alterna.
R
b
a
B
PROBLEMA N°11:Una bobina circular de 20 espiras yradio 5cmse coloca enun campo
magnético dirigido perpendicularmenteal plano dela bobina. El módulo del campo
magnético varía conel tiempo de acuerdo con la expresión:
B = 0,02t+ 0,08t2(ten segundos yBen teslas).
Determinar:
a)elflujomagnéticoqueatraviesalabobina en funcióndeltiempo;
b)lafuerzaelectromotriz inducida enlabobinapara t=5s
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POBLEMA N°12: La figura muestra una barra de cobre
que se mueve sobre unas vías conductoras con una
velocidad v paralela a un alambre recto y largo que
transporta una corriente i. Calcular la fem inducida en
la barra, suponiendo que v = 5m/s, i = 100A, a = 1cm
y b = 20cm.
Problema Nº13: Un toroide de 15cm de radio
interno y cuya sección transversal es de
5cmx5cm, tiene 500 vueltas de un alambre que
transporta una corriente de 0,80A.
a) Determinar el campo magnético B en el centro
de este toroide (para un radio de 17,5cm)
b) Calcular la autoinducción.
i
5cm
5cm
15cm
PROBLEMA N°14: Por un solenoide de 500Ω de resistencia circula una corriente de 3A.
Repentinamente se corta la corriente y ésta disminuye hasta 10-2A en 0,5s. Determinar
la autoinducción del solenoide.
Problema Nº15:
a) Hallar la expresión de la autoinducción por unidad de longitud de un cable coaxial.
Considerarsólo el flujo magnético entre los cilindros.
b) Determinar la energía magnética almacenada en el campo magnético del cable.
PROBLEMA N°16: Un núcleo toroidal de aire, de sección cuadrada, tiene diámetros
interior de 25 cm y exterior de 35 cm. Lleva un arrollamiento de 500 espiras apretadas
de hilo conductor. Calcular su autoinducción y la energía total almacenada en él cuando
por el arrollamiento circula una corriente de 10 A.
PROBLEMA N°17: El campo magnético dentro de un solenoide superconductor es de
4,50T. El solenoide tiene un diámetro interior de 6,20cm y una longitud de 26cm.
Calcular:
a) la densidad de energía magnética en el campo y
b) la energía almacenada en el campo magnético del solenoide.
PROBLEMA N°18: En un circuito RL la intensidad de la corriente va de cero a un tercio de
su valor estacionario en 0,3s calcular la constante de tiempo del circuito.
Problema N° 19:En el circuito mostrado,  = 10V, R1 = 5, R2 = 10 y L = 5Hy.
Calcular, en las siguientes situaciones: I) con el interruptor S recién cerrado y II) con el
interruptor S cerrado desde mucho tiempo atrás,
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CIRCUITO RL
a)
b)
c)
d)
e)
La corriente i1, a través de R1.
La corriente i2, a través de R2.
La corriente i, a través del interruptor.
La diferencia de potencial en R2.
La diferencia de potencial en L.
di2 f)
dt
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S
L

R1
R2
i
PROBLEMA N°20:Cuando se cierra el interruptor de la figura,
la corriente tarda 3ms en alcanzar el 98% de su valor final. Si
R = 10Ω, ¿Cuál es el valor de la inductancia?
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