PAU Física 2011 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 5 (Opció A)

P5) Una espira de radi r=25 cm està sotmesa a un camp magnètic que és perpendi- cular a la superfície que delimita l’espira i de sentit entrant. En la gràfica següent es mostra el valor de la inducció magnètica B en funció del temps: a) Expliqueu raonadament si circula corrent elèctric per l’espira en cadascun dels intervals de temps indicats i determineu-ne, si s’escau, el sentit de circulació. b) Calculeu la intensitat de corrent elèctric en cada interval de temps, si la resistència de l’espira és 5Ω. Recordeu que la llei d’Ohm estableix que .

P5) a) Es produirà corrent elèctric quan es produeixi una variació en el flux del camp magnètic a través de l’espira. Per tant els intervals on tindrem corrent elèctric són: 0 ≤t ≤10 i 40 ≤t ≤50 [0.5] El corrent induit és de sentit contrari al que generaria el camp que el produeix. [0.25] En l’interval 0 ≤t ≤10, la derivada del flux respecte el temps és positiva, per tant el corrent generat serà en sentit antihorari. En l’interval 40 ≤t ≤50 la derivada del flux respecte del temps serà negativa, per tant el corrent serà en sentit horari. [0.25] b) 0 ≤t ≤10 ⇒ε = −dΦ d t = −πr2 dB 10−0 = −3.93 × 10−2 V [0.25] d t = −π0.252 2−0 40 ≤t ≤50 ⇒ε = −dΦ d t = −πr2 dB 50−40 = 3.93 × 10−2 V [0.25] 0−2 d t = −π0.252 En tots dos casos el valor absolut del corrent serà: R = 3.93×10−2 |I| = |ε| = 7.85 × 10−3A [0.5]