INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Principal Arriba Tests Física General Formulación Selectividad. Física Selectividad. Química Experiencias Enlaces

Vectores
Cinemática I
Cinemática II
Dinámica del punto I
Dinámica del punto II
Dinámica rotación
Dinámica de sistemas
Trabajo y energía
Campo gravitatorio
Campo electrostático
Electromagnetismo
Ondas y M.A.S.
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Termodinámica
SOLUCIONES

 

1.- Si hacemos girar una espira en un campo magnético, se produce:

  1. Calor
  2. Corriente alterna
  3. Corriente continua
  4. Corriente pulsante

2.- La fem inducida en una espira es función de:

  1. Flujo que la atraviesa
  2. Ángulo que forma la espira con el campo
  3. Inducción del campo magnético
  4. Velocidad de variación del flujo que la atraviesa.

3.- Indicar cual de las siguientes proposiciones es verdadera:

  1. Una importante aplicación del fenómeno de inducción electromagnética es la producción de corriente alterna.
  2. Una importante aplicación del fenómeno de inducción electromagnética es la producción de corriente continua.
  3. La obtención de corrientes alternas se fundamenta en la aplicación adecuada de las corrientes de Foucault.
  4. La aplicación de los ciclos de histéresis constituye la base de la obtención de corrientes alternas.

4.- Un transformador esta constituido por dos arrollamientos de N1 = 100 espiras y N2 = 2000 espiras (secundario). Si se alimenta con 125V, la tensión de salida será:

  1. 6, 25 V
  2. 1250 V
  3. 2500 V
  4. 12,5 V

5.- De las siguientes proposiciones indique la verdadera:

  1. Las corrientes alternas cumplen la Ley de Ohm.
  2. Utilizando transformadores la corriente alterna puede transportarse a muy alta intensidad y bajo voltaje, con lo que las pérdidas por efecto Joule se reducen considerablemente.
  3. La potencia de una corriente alterna es 0 en un circuito que sólo posee resistencia óhmica.
  4. Una bobina ofrece la misma resistencia a una corriente alterna que a una continua.

6.- Un conductor eléctrico orientado en sentido Este-Oeste se mueve dentro del campo magnético terrestre. La corriente eléctrica inducida irá del Este hacia el Oeste si el conductor se mueve:

  1. Hacia el Sur (magnético)
  2. Hacia el Norte (magnético)
  3. Descendiendo verticalmente.
  4. Ascendiendo verticalmente.

7.- Señale la proposición verdadera:

  1. La autoinducción L de un solenoide es proporcional al cuadrado del nº de vueltas por unidad de superficie y al volumen de dicho solenoide.
  2. Si por dos circuitos próximos circulan intensidades variables, sean I1 e I2, cada uno de ellos generará en el otro una fuerza electromotriz inducida.
  3. Para conocer perfectamente el valor instantáneo de la intensidad de una corriente alterna, sólo se necesita conocer el valor máximo Io de la intensidad.
  4. La corriente alterna no produce desprendimiento de calor a su paso a través de un conductor.

8.- Un transformador eleva la tensión cuando la relación de transformación es:

  1. Mayor que uno.
  2. Menor que uno.
  3. Igual a cero.
  4. Cero.

9.- Una bobina plana de 40 espiras y superficie 0,04 m2 está dentro de un campo magnético uniforme de intensidad B=0,1 teslas y perpendicular al eje de la bobina; si gira en 0,2 segundos hasta que el campo está paralelo al eje de la bobina, la f.e.m. inducida es:

  1. 0,65 V.
  2. 5,2 V.
  3. –0,8 V.
  4. –3,2 V.

10.- ¿ En qué ley física se basa el principio de funcionamiento del alternador ?

  1. Ley de Faraday
  2. Ley de Coulomb
  3. Ley de Gauss
  4. Ley de Ohm

11.- La relación de transformación en un transformador ideal es de 10. Si conectamos al primario una pila de corriente continua de 10 voltios, ¿ qué tensión aparece en el secundario del transformador ?

  1. 10 V
  2. 100 V
  3. 1V
  4. 0 V

12.- Indique cuál de las siguientes afirmaciones es falsa:

  1. Se puede inducir una f.e.m en un circuito cerrado introduciéndolo en una zona del espacio donde exista un campo magnético variable.
  2. Se puede inducir una f.e.m en un circuito cerrado mediante el movimiento del circuito en una zona donde exista un campo magnético constante.
  3. Se puede Inducir una f.e.m en un circuito cerrado manteniendo estático el circuito en una zona del espacio donde exista un campo magnético uniforme.
  4. Se puede inducir una f.e.m en un circuito cerrado variando el flujo que lo atraviesa.

13.- Sabiendo que la fuerza electromotriz autoinducida en un solenoide largo, por el que circula una corriente variable con el tiempo, depende de los factores que a continuación se reseñan, señale cual es el más influyente:

  1. La variación de la corriente.
  2. La longitud del solenoide.
  3. El número de espiras.
  4. Todos los factores anteriores influyen en la misma medida.

14.- Inducción electromagnética. ¿Cuál de las siguientes aseveraciones es cierta?

  1. El flujo del campo magnético a través de una superficie cuando el campo magnético es uniforme es : B.S.sen j
  2. La f.e.m. inducida sólo existe mientras dure la variación del flujo que la produce, y su valor es igual y del mismo signo que la velocidad de dicha variación.
  3. La intensidad de la corriente inducida es proporcional a la variación de flujo.
  4. La cantidad de electricidad en un circuito de resistencia R es inversamente proporcional a la variación del flujo magnético.

15.- La energía mecánica que almacena una bobina de autoinducción es: (señale lo correcto):

  1. Inversamente proporcional al cuadrado de la corriente que pasa.
  2. Directamente proporcional al coeficiente de autoinducción.
  3. Inversamente proporcional al flujo magnético.
  4. Independiente de la corriente que pasa.

16.- ¿Cuál de las siguientes premisas es correcta?

  1. La fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida en un circuito es proporcional al flujo magnético que atraviesa el mismo.
  2. Puede existir una f.e.m. inducida en un instante en que el flujo que atraviesa el circuito es cero.
  3. La f.e.m. inducida en un circuito tiende siempre a disminuir el flujo magnético que atraviesa el circuito.
  4. La ley de Faraday puede deducirse a partir de la de Biot-Savart.

17.- De las siguientes proposiciones que se refieren a los transformadores, señale la que considere verdadera:

  1. Según sea el número de espiras del primario mayor o menor que el número de espiras del secundario, el transformador actuará como elevador o reductor de tensión respectivamente.
  2. El transformador eleva la tensión, reduciendo el valor de la intensidad, lo que permite reducir las pérdidas que se producen en el transporte de energía.
  3. El núcleo de hierro del transformador es macizo para evitar las corrientes de Focault.
  4. Al hacer circular una corriente por el arrollamiento primario, origina un campo magnético constante en el núcleo de hierro, y al atravesar las líneas de fuerza de éste las espiras del secundario, induce en ellas una corriente que vendrá dada por : I1/I2=n2/n1 .

18.- De las siguientes proposiciones que se refieren a las Ecuaciones de Maxwell, señale la que considere verdadera:

  1. El flujo que corresponde a un campo eléctrico que atraviesa una superficie cerrada S , es igual al cociente entre la carga total encerrada por dicha superficie y la constante dieléctrica del medio.
  2. La segunda Ecuación de Maxwell se usa para el cálculo del valor que corresponde a la intensidad de un campo magnético.
  3. La tercera Ecuación de Maxwell nos permite afirmar que los campos magnéticos son originados únicamente por campos eléctricos variables.
  4. La cuarta Ecuación de Maxwell permite afirmar que un campo magnético constante puede generar un campo eléctrico.

19.- El flujo que atraviesa una espira viene dado por f m = ( t2 - 4t ) . 10-1 T.m2, estando t dado en segundos. La fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida e en función del tiempo viene dada por:
  1. e = 84 t V
  2. e = 0,4 – 0,2 t V
  3. e = 0,4 – 0,2 t T
  4. e = 0,4 – 0,2 t T.m2.

20.- De acuerdo con Faraday y Lenz, se puede afirmar que la fuerza electromotriz inducida es igual a la variación del flujo magnético por unidad de tiempo, de forma que:

  1. Si un conductor es recorrido por una corriente cuya intensidad varía 1 A en cada sg., el coeficiente de autoinducción es numéricamente igual, en valor absoluto, al inverso de la fuerza electromotriz inducida en el conductor.
  2. Aplicando el principio de conservación de la energía se puede deducir el valor de la intensidad de la corriente inducida, pero no el sentido de la misma.
  3. El coeficiente de autoinducción de un solenoide depende de la geometría del mismo, del material que forma su núcleo, pero no de las dimensiones de aquel.
  4. La variación de flujo magnético en un circuito no tiene por que ser causada por un condicionante externo, sino que puede deberse al propio circuito.

21.- Una espira circular de área A = 0,1 m2 está fija en un campo magnético normal a ella, cuyo valor inicial es Bo = 0,2 T. El citado campo disminuye linealmente con el tiempo y al cabo de t = 10-2 sg. se anula. La fuerza electromotriz inducida en la espira es de:

  1. 20 V.
  2. 2 V.
  3. 2,5 V.
  4. 0,2 V.

22.- La autoinducción de una bobina depende de:

  1. Tamaño, forma, intensidad de corriente y nº de espiras.
  2. Intensidad de corriente, permeabilidad del núcleo y nº de espiras.
  3. Nº de espiras, tamaño, forma y permeabilidad del núcleo.
  4. Tamaño, permeabilidad del núcleo e intensidad de la corriente.

23.- Por una bobina de 500 espiras circula una corriente constante de 3 A que produce un flujo de 10-4 Wb. Si se interrumpe la corriente en 0,02 s, el valor medio de la f.e.m. inducida será:
  1. 0,5 V
  2. –1,5 V
  3. 2,5 V
  4. –5 V

24.- Sea un campo magnético uniforme B = 4.10-2 T. Una barra de 40 cm de longitud se desplaza perpendicularmente a las líneas de fuerza del campo y paralelamente a sí misma según la ecuación d = t+1 (donde d viene expresado en metros y t en segundos). Transcurrido un segundo, calcular la fuerza electromotriz inducida que aparece en sus extremos.

  1. - 16. 10-3 V
  2. – 32.10-3 V
  3. – 4.10-3V
  4. – 8.10-3V

25.- Una varilla metálica de longitud L = b-a, se mueve con velocidad v paralelamente a un conductor rectilíneo infinitamente largo por el que circula una corriente de intensidad total I, tal y como se indica en la figura. ¿Cuál será el valor de la fuerza electromotriz inducida en la varilla? (m o= permeabilidad magnética)

26.- Un disco circular conductor de radio 1 m, gira con una velocidad angular constante de 20 rad/s, en un campo de 20 T como indica la figura. ¿Qué voltaje marca el voltímetro?.

  1. 250 V
  2. 200 V
  3. 300 V
  4. 130 V

 

 

27.- Un solenoide recto de 1 m de longitud y de 8 cm2 de sección, consta de 5000 espiras. En su centro enrollamos 200 espiras. Calcular el coeficiente de inducción mutua entre ambas bobinas si m o=1,2566.10-6mKgC-2.
  1. 1 H
  2. 0,1 H
  3. 0,001 H
  4. 0,01 H

28.- El circuito de alambre de la figura está sumergido en un campo magnético perpendicular al plano del dibujo y hacia fuera. Su parte móvil es de 20 cm de longitud, B=1,8 T, la resistencia del alambre es de 2 W /m y el cable móvil comienza su movimiento hacia la derecha en el extremo izquierdo del montaje con velocidad constante de 1 m/s. Calcúlese la intensidad de corriente inducida 0,5 s después de iniciado el movimiento.
  1. 220 mA.
  2. 1,13 A
  3. 25 mA
  4. 0,128 A

 

29. Un disco metálico de 50 cm de radio (R) gira a 1.200 r.p.m. alrededor de un eje perpendicular a él y que pasa por su centro. El disco está situado en el interior de un campo magnético (B) paralelo al eje de rotación, de inducción 2 T. Calcular la fuerza electromotriz inducida entre el centro y el borde del disco

  1. -5p Voltios
  2. -5p Voltios
  3. -5p Voltios
  4. -5p Voltios

30. Un transformador reductor opera en una línea de 2,5 KV y maneja una carga de 80 A. La relación del devanado primario con respecto al devanado secundario es de 20:1. Si se supone una eficiencia del 100% y una carga resistiva determinar la potencia de salida.

  1. 500 W
  2. 20 KW
  3. 10 KW
  4. 15 KW
 

31.- Una espira gira sobre su eje de simetría perpendicularmente a un campo magnético uniforme B con una velocidad angular de 360 p rad/s. Calcular en unidades del SI la pulsación, frecuencia y periodo de la corriente generada.

a)    w= 360             f=180                      T=1/180

b)    w=180              f= 180/2p                T=2p/180

c)     w=90p              f=45                       T=1/45

d)    w=360p             f=180                      T=1/180

32.- Según la ley de Lenz sobre la inducción electromagnética :

a)    Un campo magnético constante nunca puede producir una fuerza electromotriz.

b)    La fuerza electromotriz inducida produce una corriente que crea un campo magnético que tiene siempre el mismo sentido que el campo exterior.

c)     Al aumentar el flujo que atraviesa un circuito, no se induce fuerza electromotriz alguna si no varía la superficie abarcada por el circuito.

d)    Cuando una espira se acerca a un imán, se induce en ella una fuerza electromotriz proporcional a la velocidad con que se mueve la espira.

33.- El coeficiente de autoinducción de una bobina:

a)    Es directamente proporcional a la sección transversal de la espira.

b)    No depende de la permeabilidad del medio.

c)     Se hace doble si se duplica el número de espiras.

d)    Se duplica al duplicar la longitud de onda.

34.- Una espira de área S se sitúa con el plano que la contiene paralela a un campo magnético uniforme B. En un instante determinado, que se toma como origen de tiempos, comienza a girar sobre sí misma alrededor de su eje de simetría que es perpendicular al campo, con velocidad angular w. La fuerza electromotriz inducida será:

a)    e = - B.S. w. Sen wt

b)    e = - B.S. w. Cos wt

c)     e =   B.S. Sen wt

d)    e =   B.S. Cos wt

35.‑ El plano de una espira de superficie S coincide con el plano Z = 0. Cuando el vector intensidad de campo sea B = (4i + 2j )Tesla, el flujo que atraviesa la espira tendrá por valor:

A)    2   S

B)    0.

C)   (4 i + 2 j ) S

D)   ‑2  S

36.‑ ¿Cuánto vale el campo magnético y el flujo en el interior de un solenoide si tiene 40 cm de longitud, 2,5 cm de radio, 600 vueltas y transporta una corriente de 7,5 A. mo=4.p.10‑7 Tm/A

A)    5,66 10‑2 T; 1,66 10-2 Wb

B)    5,66 10‑2 T; 2,77 10‑5 Wb

C)   1,41 10‑2 T; 2,77 10‑5 Wb

D)   1,41 10-2 T; 1,66 10-2 Wb

37) Una bobina cuadrada de alambre, de 50 vueltas y 2 cm de lado, se introduce en un campo magnético uniforme de densidad de flujo 0,1 T, de tal forma que su plano es perpendicular a la dirección del campo magnético. La corriente que produce la densidad de flujo magnético se reduce a cero con velocidad uniforme en 0,5 s. ¿Cuál será la fuerza electromotriz inducida entre los extremos de la bobina?.

A)  2.10-3 V

B)  4.10-3 V

C) 2.10-4 V

D) 0 V

38. Una barra conductora está situada en el ecuador y orientada paralelamente a la superficie de la tierra en la dirección Este‑Oeste. Si desplazamos la barra hacia el Sur y suponemos que las líneas de fuerza del campo magnético terrestre son paralelas a la superficie terrestre, ¿Qué sucede en el conductor?

A)    Los dos extremos de la barra estarán al mismo potencial

B)    El extremo E estará a más potencial que el extremo W

C)   El extremo W estará a más potencial que el extremo E

D)   El centro estará a más potencial que los extremos

39. Si se tienen dos bobinas, A y C, cuyas características se expresan en la siguiente tabla, ¿cuánto vale la autoinducción de la bobina C, en función de la autoinducción en la bobina A?

BOBINA

Nº DE ESPIRAS

NÚCLEO

PERMEABILIDAD RELATIVA

LONGITUD

SECCIÓN

A

200

5000

30 cm

6 cm2

C

300

2500

20 cm

4 cm2

A)    LC = 0,750 LA

B)    LC = 0,889 LA

C)   LC=1,125LA

D)   LC = 1,333 LA