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El gráfico muestra la magnitud B de un campo magnético uniforme que es perpendicular al plano de un bucle conductor. Clasifique las cinco regiones indicadas en el gráfico de acuerdo con la magnitud de la fem inducida en el ciclo, de menor a mayor:Seleccione una:a.4, 3, 1, 2b.1, 2, 3, 4c.2, 4, 3, 1d.4, 3, 2, 1e.1, 3, 4, 2

Question

El gráfico muestra la magnitud B de un campo magnético uniforme que es perpendicular al plano de un bucle conductor. Clasifique las cinco regiones indicadas en el gráfico de acuerdo con la magnitud de la fem inducida en el ciclo, de menor a mayor:Seleccione una:a.4, 3, 1, 2b.1, 2, 3, 4c.2, 4, 3, 1d.4, 3, 2, 1e.1, 3, 4, 2

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Solution 1

La fem inducida en un ciclo es proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético a través del ciclo. Esto significa que la fem es mayor cuando el campo magnético está cambiando más rápidamente.

Si observamos el gráfico, podemos ver que la tasa de cambio es mayor (la pendiente es más empinada) en las regiones 1 y 2, y menor (la pendiente es menos empinada) en las regiones 3 y 4. Por lo tanto, la fem inducida será mayor en las regiones 1 y 2 y menor en las regiones 3 y 4.

Por lo tanto, la clasificación correcta de las regiones de acuerdo con la magnitud de la fem inducida, de menor a mayor, sería: 4, 3, 1, 2. Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción a. 4, 3, 1, 2.

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Solution 2

La ley de Faraday de la inducción electromagnética establece que la fem inducida en un circuito es directamente proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético a través del circuito. En otras palabras, la fem inducida es mayor cuando el cambio en el campo magnético es más rápido.

Observando el gráfico, podemos ver que la tasa de cambio del campo magnético es más rápida en las regiones donde la pendiente del gráfico es más empinada. Por lo tanto, la fem inducida será mayor en estas regiones.

Siguiendo este razonamiento, la clasificación de las regiones de menor a mayor fem inducida sería: 4, 3, 1, 2. Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción a. 4, 3, 1, 2.

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Solution 3

La fem inducida en un ciclo conductor es proporcional al cambio en el campo magnético con respecto al tiempo. No depende de la magnitud del campo magnético en sí, sino de cuánto cambia.

En el gráfico, las regiones donde el campo magnético cambia más rápidamente (es decir, donde la pendiente de la línea es más empinada) tendrán la mayor fem inducida.

Por lo tanto, la clasificación de las regiones de menor a mayor fem inducida sería: 4, 3, 1, 2 (opción a).

En la región 4, el campo magnético es constante, por lo que no hay cambio y la fem inducida es cero. En la región 3, el campo magnético está disminuyendo, pero a un ritmo más lento que en las regiones 1 y 2, por lo que la fem inducida es menor. En la región 1, el campo magnético está aumentando rápidamente, por lo que la fem inducida es mayor. Finalmente, en la región 2, el campo magnético está disminuyendo rápidamente, por lo que la fem inducida es la más alta.

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