¿Qué ocurre cuando varía el ángulo entre B y S?

Cuando el campo magnético y la superficie de la espira permanecen constantes pero no así el ángulo formado por los vectores B y S, el flujo magnético a través de la espira varía.

¿Cuándo ocurre esto?

Pues cuando la espira gira en el interior del campo. Eso sí, lo hace con velocidad angular constante, tampoco vamos a pasarnos…

El caso es que cuando la espira gira y varía el ángulo, el flujo magnético varía y la espira reacciona con una fem y una corriente inducida. Tanto el flujo como la fem y la intensidad varían con el tiempo. En este tipo de problemas nunca nos pedirán por tanto que indiquemos el sentido de la corriente inducida, irá cambiando cada cierto tiempo. A esto se le llama corriente alterna.

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En la imagen podemos observar una espira cuya superficie está orientada de forma perpendicular a un campo magnético uniforme y que se hace girar en su interior.

En la figura a, el flujo es máximo y de valor BS, mientras que en la b el flujo pasa a ser nulo. Si la espira continúa girando, llegamos a la situación c en la que el flujo es máximo de nuevo y de valor -BS. Cuando la espira ya ha girado 270º, como es el caso de la figura d, el flujo se anula de nuevo. La última de las figuras muestra de nuevo la espira en su posición original.

Pues bien, si conectamos un dispositivo externo que haga girar la espira con velocidad angular constante, conseguiremos que el flujo magnético varíe con el tiempo de la forma:
form1Y su representación gráfica es:

2

Aplicando la ley de Faraday-Lenz llegamos a que la fuerza electromotriz inducida será:fomr2

Como podemos observar, la fuerza electromotriz viene representada por una función sinusoidal, cuya representación será:

3

A partir de la ley de Ohm podemos obtener la expresión de la corriente inducida, también una función sinusoidal como la fem:

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¡Apasionante! Las funciones seno y coseno que nos entusiasman hacen su aparición…

Fuente: Física 2ºBachillerato. Editorial Oxford. Proyecto Tesela

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