PAU Física 2019 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 5 (Opció A)

P5) a) Un altaveu està format per un imant permanent en forma de disc i per una bobina per la qual circula un corrent elèctric. La bobina està unida a una mem­ brana que participa dels moviments de la bobina. —  Com es mourà el conjunt bobina-membrana si fem circular un corrent continu per la bobina que, vist des de dalt, giri en sentit horari? [0,5 punts] —  Com es mourà el conjunt bobina-membrana si fem circular un corrent altern per la bobina? [0,5 punts] Justifiqueu les respostes explicitant en cada cas la direcció i el sentit del camp mag­ nètic produït per la bobina. b) Necessitem més força sobre la bobina i per a aconseguir-ho cal que generi un camp magnètic més intens. Justifiqueu quin efecte tindria cada una de les modificacions següents sobre la intensitat del camp magnètic produït per la bobina: —  Un augment del nombre de voltes de la bobina. [0,5 punts] —  Un augment de la intensitat del corrent elèctric. [0,5 punts] Nota:  S’entén que en cada cas es manté constant el paràmetre que canvia en l’altra opció.

P5) a) 0,5 p a1) Si el corrent vist des de dalt gira en sentit horari, la cara superior de la bobina serà el pol sud d'un electroimant i la cara inferior de la bobina en serà un pol nord, per tant el camp magnètic generat pel corrent que recorre la bobina estarà dirigit cap avall. Dos pols nord encarats resultaran en una repulsió entre l'imant i la bobina, per tant la bobina (i la membrana adherida) pujaran. 0,5 p a2) Si el corrent que circula per la bobina és altern, els extrems superior i inferior alternaran la seva polaritat, produint un camp magnètic vertical, que canviarà tota l'estona entre els dos sentits (amunt i avall) . L'alternança entre pol nord i pol sud a la cara inferior de la bobina generarà alternativament repulsió i atracció sobre el conjunt imant+membrana, de manera que el conjunt vibrarà en la direcció vertical amb la mateixa freqüència del corrent altern. b) 0,5 p b1) En augmentar el nombre de voltes el camp magnètic augmentarà (de manera proporcional) . 0,5 p b2) […]