Fizică Electricitate
Exercitii rezolvate legea lui faraday
Legea lui Faraday spune că t.e.m. indusă într-un circuit este egală cu viteza de variație a fluxului magnetic prin suprafața circuitului. Formula este: ε = -ΔΦ/Δt, unde Φ este fluxul magnetic. Rezolvăm două exerciții tipice.
Exercițiul 1: Bara mobilă
- 1 Enunț O bară metalică de lungime L=0.5m se deplasează cu v=2m/s perpendicular pe un câmp magnetic B=0.4T. Calculează t.e.m. indusă.
- 2 Rezolvare pas 1 Aria măturată în timpul Δt este A = L·v·Δt.
- 3 Rezolvare pas 2 Variația fluxului: ΔΦ = B·A = B·L·v·Δt.
- 4 Rezolvare pas 3 ε = ΔΦ/Δt = B·L·v = 0.4T·0.5m·2m/s = 0.4V.
Exercițiul 2: Bobină în câmp variabil
- 1 Enunț O bobină cu N=100 spire și arie S=0.02m² este plasată într-un câmp magnetic care crește de la 0 la 0.5T în Δt=0.1s. Calculează t.e.m. medie.
- 2 Rezolvare pas 1 Fluxul inițial: Φ_i = N·B_i·S = 100·0·0.02 = 0 Wb.
- 3 Rezolvare pas 2 Fluxul final: Φ_f = N·B_f·S = 100·0.5T·0.02m² = 1 Wb.
- 4 Rezolvare pas 3 ε = -ΔΦ/Δt = -(1Wb - 0Wb)/0.1s = -10V (semnul indică sensul).
Atenție la semnul minus în lege, care indică sensul t.e.m. conform legii lui Lenz.