¿Cómo se induce la corriente en este circuito?

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El rectángulo FBCE es el cable conductor. El círculo es donde existe el campo magnético. El perímetro del círculo NO es un cable conductor. R1, R2, ... son diferentes resistencias.

Si el campo magnético (B) aumenta a una velocidad constante, ¿se producirá una corriente? Si es así, ¿en qué dirección?

De acuerdo con la ley de Lenz, si una corriente inducida fluye, su dirección es siempre tal que se opondrá al cambio que la produjo. Dado que el campo magnético está cambiando, estoy casi seguro de que habrá algún tipo de corriente que fluya en el circuito que se opondría al aumento en el campo magnético. Pero no pude averiguar cómo o en qué dirección debería fluir, para oponerse efectivamente al aumento del campo magnético. He considerado la situación en la que la corriente fluye a través del FBCE y que de alguna manera se opondría al cambio del campo magnético. Pero, no creo que eso sea correcto.

También intenté observar el circuito en una forma más simple en la que coloco una celda en la parte del circuito donde se produce la fem debido a un cambio de flujo. Generalmente funciona bien cuando todo el circuito está dentro de la zona donde el campo está cambiando. Ese enfoque no está funcionando aquí. ¿Alguien tiene una idea de cómo debe fluir la corriente?

Responda la pregunta si está seguro de la respuesta que está dando. Tener un concepto equivocado sería terrible para mí en este momento.

    
pregunta Shubham

2 respuestas

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Si el campo magnético B sale de la página y aumenta, la corriente en el bucle conductor FBCE fluirá en el sentido de las agujas del reloj.

Eche un vistazo al segmento EF. Si la corriente fluye en sentido horario desde E hasta F, entonces la regla de la mano derecha nos dice que el campo magnético generado por esa corriente creará un campo magnético circular alrededor del segmento que sale de la página en la parte exterior del bucle y hacia la página dentro del bucle ...

...lomismoocurrecontodoslosdemássegmentos,conelresultadonetodequelacorrientequecirculaenelsentidodelasagujasdelrelojenelbuclegeneraráuncampomagnéticoqueentraenlapáginadentrodelbucle,loqueresistiráelflujomagnéticoqueestáaumentandofueradelapágina.

Hayotraregladeoroquedalamismarespuesta

  

Conelpulgardesumanoderechaapunteenladirecciónde  disminuyendoelflujo,susdedossecurvaránenladireccióndelcampoeléctrico.

Tengaencuentaque,enestaregla,supulgarapuntaenladireccióndelflujodecreciente.EstoreflejaelsignonegativoenlaleydeFaraday.Tambiéntengaencuentaqueelflujodecrecientepodríasignificarqueuncampoqueapuntafueradelapáginaaumentaeneltiempo,ouncampoqueapuntahacialapáginaydisminuyeconeltiempo.

NingunacorrientefluiráatravésdelsegmentoAD.

DadoqueADnoencierraelflujocambiante,noexperimentaningúnemfalolargodesulongitud,porloquenofluyecorrienteatravésdeél.Todaslasfuerzassobresuspartículascargadassonperpendicularesasulongitud.

PodríapensarquelacorrientequefluyealrededordelbucleexteriorFBCEpuedecrearunvoltajeenADyesopodríahacerquefluyaunacorrienteatravésdeél,yestoseríaciertoenuncircuitoalimentadoporbateríaporquelabateríacreauncampoeléctricoqueimpulsalacorrientealrededordelbucle.Peroenestecaso,nohaycampoeléctricoentreAyD,estánenelmismopotencialdevoltaje.Esteesunconceptodifícildecomprendercuandoestáacostumbradoamirarcircuitosconbaterías.Imaginaestecircuitosentadosobreunamesa.Lascargassedistribuyenuniformementealrededordetodosloselementosconductores,porloquenohaydiferencialesdevoltajenicamposeléctricos.Ahoraempiezasaaumentarelflujo.Estocausaunafuerzaencadapartículadecargaqueesrizadayenelsentidodelasagujasdelreloj.Estafuerzaempujalaspartículasalrededordelbucleperimetral.Ahoraseestánmoviendo,perosudensidadnohacambiado.Todavíasondedensidaduniforme,porloquetodavíanohaycampoeléctricoenningunaparte.¿Tenersentido?(Tengaencuentaqueestosoloesexactosielbucleescircular,peroestonoafectanuestraspreguntasaquíporqueelbuclerectangularessimétricoalrededordeR1).

Yaqueestáshaciendounagranpregunta,creoquerealmentedisfrutaríaslossiguientesrecursos:

  1. Materia e interacciones . Explica esto en términos de campos y fuerzas y el movimiento de partículas cargadas, que es muy diferente de la forma en que se presenta normalmente la electrónica y ayuda a explicar cosas que no tienen sentido cuando solo se piensa en términos de la teoría de circuitos tradicional. Disuelve completamente la falsa distinción entre electricidad estática y teoría de circuitos.

  2. Electricidad y Magnetismo (Curso de Física de Berkeley, Vol. 2). Explica esto en términos de la relatividad especial. No hay campo magnético, solo el campo eléctrico normal como se siente al mover las partículas debido a la transformación de Lorenz. Alucinante y hace que todo se junte finalmente, incluida la realidad profunda de lo que realmente son las ondas electromagnéticas. Tenga en cuenta que es probable que pueda encontrar la primera edición de este libro gratis en la web. La tercera edición es costosa, pero incluye más problemas con soluciones que son excelentes para el autoestudio.

  3. Lec 16: Inducción electromagnética . Cubre la pregunta anterior y termina con una demostración que probablemente lo mantendrá despierto pensando muchas noches. ¡Prepárate para ver esto una y otra vez!

respondido por el bigjosh
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Cualquier corriente que fluya debe producir un campo que se oponga al flujo cambiante que lo creó. ¿Cómo es posible que un flujo se genere hacia abajo en oposición directa a las flechas de flujo que apuntan hacia arriba? Solo AD está en el campo, por lo que cualquier flujo que se genere solo puede provenir de la corriente en este conductor. Pero la corriente a lo largo de AD no hará el trabajo porque producirá un campo circular alrededor de AD con cero oposición general al flujo principal. Por lo tanto ...

    
respondido por el Chu

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