Elijo el problema 4 de la guía 7 de física 2.
Este problema consiste en el análisis de la siguiente situación: una espira cuadrada se mueve con velocidad constante en las cercanías de un cable recto, de dimensiones mucho mayores a las de la espira, que transporta una corriente eléctrica que depende del tiempo.
Los contenidos de la materia involucrados en este problema son:
- Campo de inducción magnética
- Ley de Ampère
- Ley de Biot y Savart
- Inducción electromagnética
- Ley de Faraday-Lenz
- Fuerza electromotriz inducida (f.e.m.)
Me parece que este problema es interesante para discutir en clase ya que permite:
- discutir distintas situaciones que dan lugar a la inducción de una f.e.m. sobre la espira. (analizar, por un lado, qué sucedería si la espira estuviera quieta, considerando que la corriente del cable depende del tiempo y, por otro lado, qué sucedería si la espira se moviera con velocidad constante y la corriente del cable fuese constante).
- discutir qué significa la polaridad de la f.e.m. y qué indica obtener un valor de f.e.m. con signo positivo o negativo al aplicar la Ley de Faraday-Lenz. Relacionar el sentido de circulación elegido, con la normal de la superficie asociada al flujo magnético, y a su vez con la referencia que estamos eligiendo tácitamente para la f.e.m.
- discutir acerca de la existencia de f.e.m. y/o corriente inducida en el caso en que la espira es conductora o no.
Respecto de la conexión con los objetivos de la materia, está relacionado con:
- conocer las bases físicas de procesos basados en electromagnetismo
- adquirir la capacidad de plantear y resolver situaciones nuevas a partir de principios generales
- establecer modelos teóricos de situaciones reales
Saludos