TPN°5 - Campo Magnetico.pdf

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2018 Física II

Trabajo Práctico N° 5: Campo Magnético

1  –   Un protón se mueve a una velocidad   (      ) )  m/s en una región donde el campo magnético es   (      ) ). ¿Cuál es la magnitud de la fuerza magnética que esta carga experimenta? 2 –  Un  Un electrón se proyecta dentro de un campo magnético uniforme   (    )). Encuentre la expresión 3 vectorial para la fuerza sobre el electrón cuando su velocidad es          3 –  Un  Un alambre conduce una corriente estable de 2,4 A. una sección recta del alambre mide 0,75 m de largo y se encuentra a lo largo del eje x dentro de un campo magnético uniforme de magnitud B=1,6 T en l a dirección “Z”  positivo. Si la corriente corriente está en la dirección “+X” +X”, ¿Cuál es la fuerza magnética sobre la sección de alambre? 4 –  Una  Una corriente de 1,7 mA se mantiene en una espira de circuito individual de 2m de circunferencia. Un campo m agnético de 0,8 T se dirige paralelo al plano de la espira. a) Calcule el momento magnético de la espira.  b) ¿Cuál es la magnitud del Torque ejercido sobre la espira por el campo magnético?

5 –  Una  Una espira rectangular consta de N=100 vueltas enrolladas muy próximas entre si y tiene dimensiones a =0,4 m y b= 0,3m. La espira se articula a lo largo del eje y, y su plano forma un ángulo de ϴ=30° con el eje X. a) ¿Cuál es la magnitud del torque ejercido sobre la espira  por el campo magnético magnético uniforme B=0,8 T dirigido a lo largo del eje X cuando la corriente es I= 1,2 A en la dirección indicada?  b) ¿Cuál es la dirección esperada de rotación de la espira?

6 –  Un largo pedazo de alambre de 0,1 kg de masa y 4 m de longitud se usa para formar una  bobina cuadrada de 0,1 n de lado. La bobina se articula a lo largo de un lado horizontal, conduciendo una corriente de 3,4 A y se coloca en un campo magnético vertical de 0,01 T de magnitud. a) Determine el ángulo que el plano de la  bobina forma con la vertical cuando la  bobina esta en equilibrio.  b) Encuentre el torque que actúa sobre la  bobina debido a la fuerza magnética en equilibrio.

7 –  Un conductor en forma de cuadrado de longitud de lado l= 0,4 m conduce una corriente I= 10 A. a) Calcule la magnitud y dirección del campo magnético en el centro del cuadrado.  b) Si este conductor se forma como una sola vuelta circular y conduce la misma corriente, ¿Cuál es el valor del campo magnético en el centro?

8 –  Determine el campo magnético en un punto P localizado a una distancia x de la esquina de un alambre infinitamente largo doblado en un ángulo recto, como se muestra en la figura. Por el alambre circula una corriente estable I.

9 –  Considere la espira que conduce corriente mostrada en la figura, formada de líneas radiales y segmentos de círculos cuyos centros están en el punto P. encuentre la magnitud y dirección de B en P.

10 –  Dos largos conductores paralelos conducen las corrientes I 1= 3A e I2= 3ª, ambas dirigidas hacia adentro de la página. Determinar la magnitud y dirección del campo magnético resultante en P.

11 –  En la figura podemos observar que la corriente en el alambre recto es I 1 = 5 A y el alambre se ubica en el plano de la espira rectangular, la cual conduce I 2= 10 A. Las dimensiones son c= 0.1 m, a= 0.15 m y ℓ= 0.45 m. determine la magnitud y dirección de la fuerza neta ejercida sobre la espira por el campo m agnético creado  por el alambre.

12 –  Cuando largos conductores paralelos llevan iguales corrientes de I= 5 A. Una vista de los extremos de los conductores se muestra en la figura. La dirección de la corriente es hacia adentro de la página en los  puntos A y B y hacia afuera de la página en los puntos C y D. calcule la magnitud y la dirección del campo magnético en el punto P, localizado en el centro del cuadrado cuyos lados tienen una longitud de 0.2 m.

13 –  Un conductor cilíndrico de radio R= 2.5 cm porta una corriente de I= 2.5 A, a lo largo de su longitud; esta corriente está distribuida de manera uniforme a través de la sección trasversal del conductor. a) Calcule el campo magnético en el punto medio a lo largo del radio del alambre (r= R/2).  b) Encuentre la distancia más allá de la superficie del conductor a la cual la m agnitud del campo magnético tiene el mismo valor que la magnitud del campo en r= R/2.

14 –  Un largo conductor cilíndrico de radio R conduce una corriente I, como se muestra en la figura. Sin embargo, la densidad de corriente J no es uniforme en la sección trasversal del conductor, sino que es una función del radio de acuerdo a J= b.r , donde b es una constante. Encuentre una expresión para el campo magnético: a) A una distancia r 1 < R.  b) A una distancia r 2 ˃ R medido desde el eje.