Ejercicios de fuerza electromotriz 1) Una bobina gira gira dentro de de un campo magnético magnético de 0,5 T a razón de 400 r.p.m. La bobina está constituida por 100 espiras de 15 cm2de área cada una de eas. !"uá es a #uerza $ectromotriz %terna &nducida' (oución *+ . -. (. . sen t - + 0,5 T + 400 rpm + 400 cicos/min. 2rad / 1 cico. 1 min / 0 s + + 1, rad/s ( + 15 cm2. 1 m2/ 10000 cm2+ 15. 1034m2 + 100 espiras Learemos os datos aa ecuación *+ . -. (. . sen t *+ 100. 0, 5 T. 15. 1034m2. 1, rad/s. (en 1, t+ + 6,5. 1034sen 1, T 7 10000. 1034 (en 1, t + + sen 1, t 2) "acuar a #uerza $ectromotriz $ectromotriz &nducida &nducida en una una bobina 8ue consta de 1500 espiras 9 gira en un campo magnético de 0,05 T. $ giro de a bobina tiene una :recuencia de 65 ;z 9 e área de cada espira es de 0,002 m2 (oución
+ 2/T> T + 1 / ?
+ 2? (iendo ? a :recuencia de moimiento circuar .
%daptación de datos + 1500 espiras - + 0,05 T ? + 65 ;z @1/s) ( + 0,002 m2
*+ . -. (. . sen t
+ 2/ @1/T)
A poniendo a eocidad anguar en :unción de a :recuencia *+ . -. (. 2?. (en 2?t (ustituimos datos *+ 1500. 0,05 T. 0,002 m2. 2. 65 @1/s). (en 2. 65 t + +22, 5 sen 150. T ) La bobina de un aternador consta de 25 espiras de 0 cm29 gira con una :recuencia de 50 ;z en un campo magnético uni:orme de 0,4 T. "acua a) a :em inducida en :unción de tiempo b) a :em máBima c) a intensidad máBima de corriente inducida si a bobina 9 e circuito (oución
a) + 25 espiras ( + 0 cm2. 1 m2/10000 cm2+ 0,00 m2 + . 103m2 ? + 50 ;C @1/s) - + 0,4 T D + 65 E *+ . -. (. . (en t + 2/T> + 2/ @1/?) + 2? *+ . . (. 2?. (en 2?t *+ 25. 0, 4 T. . 103m2. 2. 50 @1/s). sen. 2. 50 t *+ . (en 100 t @F) -) *maB+ . -. (. 2G?t *maB+ 25. 0, 4 T. . 103m2. 2. 50 @1/s) *maB+ F ") &maB+ *maB/D> &maB+ F / 65 E + 0, 0H % D$(&(T&F&<%<. 1)
@
2) Un conductor de 0m de argo 9 20 oJm de resistencia tiene una resistiidad de 2,.10 eeado a K H oJm3m !"ua es e diámetro de dicJo conductor'
Deempazamos en a :ormua
$ diámetro o cacuaremos por e área
) Oué diámetro debe tener un aambre de cobre si su resistencia Ja de ser a misma 8ue a de uno de auminio de a misma ongitud con diámetro de .2 mm' %mbos materiaes tienen a misma ongitud, (Porque ambas tienen la misma resistencia )
(&guaamos
(Ouitamos
ecuaciones )
a ongitud 9a 8ue son a misma )
Cálculo para el Aluminio
(
o me pega a imagen te a enio a :ina imagen 1
Cálculo para el Cobre
Deempazando imagen 2
(ustitu9endo
D$(&(T$"&% 1) La paca de una cocina eéctrica indica 8ue consume una potencia de 2,5 Pioatios a a tensión de 220 F. "acua a) La intensidad. b) $ aor de a resistencia. c) La energIa eéctrica consumida @Pioatio3Jora) en un mes si :unciona dos Joras diarias
a) La potencia eéctrica es igua a cociente entre a energIa eéctrica 9
e tiempo . "omo a energIa eéctrica es e producto de a carga por e potencia o tensión, podemos escribir 8ue a potencia es : . %Jora
cacuamos a intensidad
b) % partir de a e9 de QJm, sustitu9endo a intensidad en a ecuación
anterior, se obtiene
.
c) La energIa, si atendemos a a primera de as ecuaciones 8ue Jemos considerado, serIa e producto de a potencia por e tiempo. Teniendo en cuenta e tiempo durante e 8ue es usada a paca
$s decir, en un mes consumirá 150 kW·h 2) Ror un conductor de auminio de 1 mm de diámetro 9 10 m de argo circua una corriente de 2 m% en 1 minuto. "acua a) $ nSmero de eectrones 8ue pasan por a sección. b) a resistencia de conductor a) La carga 8ue atraiesa a sección de conductor es
. (i sustituimos, usando unidades (&
La carga de un eectrón es
b) La resistencia es
. La resistiidad de auminio es
. "acuamos a sección de Jio
%Jora Jacemos e cácuo de a resistencia
) (i en un Jio conductor es dupicada su ongitud 9 e radio se aumenta en un
, entonces a resistencia
a)
b) %umenta un c) (e mantiene igua d) (e dupica
SOLUCIÓN Rodemos escribir a nuea resistencia como
Ror o tanto, a segunda resistencia es un La respuesta correcta es b)
ma9or 8ue a segunda.
