Problema:
Una espira plana en reposo se acerca perpendicularmente un imán por el Polo Norte. Representa la dirección y sentido del campo magnético inducido en la espira y justifica el sentido de la corriente inducida.
Introducción:
La ley de Lenz establece que la corriente inducida en un circuito cerrado tiene un sentido tal que el campo magnético generado por dicha corriente se opone a la variación del flujo magnético que la ha producido. En otras palabras, la ley de Lenz describe cómo la naturaleza "intenta" evitar los cambios en el flujo magnético.
Solución:
1. Representación del campo magnético inducido:
El campo magnético inducido en la espira tiene una dirección perpendicular al plano de la espira y un sentido contrario al del campo magnético del imán. Esto se puede explicar utilizando la regla de la mano derecha. Si la mano derecha se coloca de forma que los dedos apunten en la dirección del campo magnético inducido, el pulgar indicará la dirección de la fuerza que actúa sobre una carga positiva que se mueva dentro de la espira.
2. Justificación del sentido de la corriente inducida:
La corriente inducida en la espira tiene un sentido antihorario. Esto se puede deducir a partir de la dirección del campo magnético inducido y la regla de la mano derecha. Si la mano derecha se coloca de forma que los dedos apunten en la dirección del campo magnético inducido, el pulgar indicará la dirección de la fuerza que actúa sobre una carga positiva que se mueva dentro de la espira. En este caso, la fuerza apunta en sentido antihorario, lo que implica que la corriente inducida también fluirá en sentido antihorario.
3. Explicación cualitativa:
Al acercar el imán a la espira, el flujo magnético que atraviesa la espira aumenta. Esto induce una corriente en la espira en sentido antihorario, que a su vez genera un campo magnético que se opone al campo magnético del imán. Este efecto se produce porque la naturaleza "intenta" mantener constante el flujo magnético que atraviesa la espira.
Resumen:
La ley de Lenz explica que la corriente inducida en una espira tiene un sentido tal que el campo magnético generado por dicha corriente se opone a la variación del flujo magnético que la ha producido. En el caso de una espira plana en reposo a la que se acerca un imán, la corriente inducida tiene un sentido antihorario y genera un campo magnético que se opone al campo magnético del imán.
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