PAU Física 2012 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 5 (Opció A)

P5) Una espira rectangular es troba prop d’un fil conductor rectilini infinit pel qual cir- cula una intensitat de corrent I cap avall, tal com mostra la figura. a) Si la intensitat de corrent I és constant, dibuixeu el camp magnètic creat pel fil conductor en la regió on es troba l’espira. Es tracta d’un camp magnètic cons- tant? Justifiqueu la resposta. b) Si el conductor i l’espira no es mouen, però la intensitat de corrent que circu- la pel conductor varia amb el temps tal com indica el gràfic, expliqueu raona- dament si s’indueix o no corrent en l’espira en els intervals de temps següents: de 0 a 20 s, de 20 a 80 s i de 80 a 120 s. En quin dels tres intervals de temps el corrent induït és més gran? Justifiqueu la resposta.

P5) a) A qualsevol punt de l’espai, les línies de camp magnètic produït pel corrent que circula per un fil recte i llarg són tangents a un cercle de radi r centrat en el fil, on r és la distància del fil a on considerem el camp. [0.4] I → B . r Tal com indica la figura el camp magnètic serà perpendicular i sortint cap en fora del paper. [0.4] El valor del camp magnètic no és constant sinó que és inversament proporcional a r [0.2] b) Es produeix corrent induït en una espira quan el flux del camp magnètic varia amb el temps. [0.4] Per tant, es produirà corrent en els intervals de temps de 0-20 s i de 80-120 s, ja que en aquests intervals de temps el camp magnètic produït pel corrent varia perquè aquest corrent que l’indueix varia amb el temps. [0.4]. Dels dos intervals de temps esmentats el que correspon de 0-20 s, produirà un corrent més gran, ja que la derivada en funció del temps és més gran i per tant la derivada del flux magnètic també serà més gran. [0.2]