Considere dos hilos largos, paralelos, separados una distancia d, por los que circulan intensidades I1 e I2 (I1 < I2). Sea un segmento, de longitud d, perpendicular a los dos hilos y situado entre ambos. Razone si existe algún punto del citado segmento en el que el campo magnético sea nulo, si:
a) Las corrientes circulan en el mismo sentido.
b) Las corrientes circulan en sentidos opuestos.
Si existe dicho punto, ¿de qué hilo está más cerca?
a) Explique las experiencias de Öersted y comente cómo las cargas en movimiento originan campos magnéticos.
b) ¿En qué casos un campo magnético no ejerce ninguna fuerza sobre una partícula cargada? Razone la respuesta.
Solución apartado a) mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
Dos conductores rectilíneos e indefinidos, paralelos, por los que circulan corrientes de igual intensidad, I, están separados una distancia de 0.1 m y se repelen con una fuerza por unidad de longitud de 6 -1O-9 N m-1
a) Explique cualitativamente, cen la ayuda de un esquema en el que dibuje el campo y la fuerza que actúa sobre cada conductor, el sentido de la corriente en cada uno de ellos.
b) Calcule el valor de la intensidad de corriente que circula por cada conductor.
μo = 4 π. 10-7T m A -1
Razone las respuestas a las siguientes cuestiones:
a) Observando la trayectoria de una partícula con carga eléctrica, ¿se puede deducir si la fuerza que actúa sobre ella procede de un campo eléctrico uniforme o de un campo magnético uniforme?
b) ¿Es posible que sea nula la fuerza que actúa sobre un hilo conductor, por el que circula una corriente eléctrica, situado en un campo magnético?
a) Fuerza electromotriz inducida; ley de Lenz-Faraday.
b) Cuando un imán se acerca a una espira se genera en ella una fuerza electromotriz. Razone cómo cambiaría esa fuerza electromotriz si: i) el imán se alejara de la espira: ii) se invirtieran los polos del imán; iii) el imán se mantuviera fijo.
Solución al apartado a) Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
a) Enuncie la ley de Lorentz y razone, a partir de ella, las características de la fuerza magnética sobre una carga
b) En una región del espacio existe un campo magnético uniforme, vertical y dirigido hacia abajo. Se disparan horizontalmente un electrón y un protón con igual velocidad. Compare, con ayuda de un esquema, las trayectorias descritas por ambas partículas y razone cuáles son sus diferencias.
Solución apartado a) Mirar correspondiente entrada de teoría aquí
Un protón tiene una energía cinética de 2 .10-12 J y se mueve, en una región en la que existe un campo magnético de 0,6 T, en dirección perpendicular a su velocidad.
a) Razone con ayuda de un esquema la trayectoria del protón y calcule el periodo de su movimiento.
b) ¿Cómo variarían las características de su movimiento si la energía cinética se redujera a la mitad?
mp=1,7.10-27 kg ; e=1,6-10-19 C.
En una región del espacio coexisten un campo eléctrico uniforme de 5000 V m -1 (dirigido en el sentido positivo del eje X) y un campo magnético uniforme de 0,3 T (dirigido en el sentido positivo del eje Y):
a) ¿Qué velocidad (módulo, dirección y sentido) debe tener una partícula cargada para que atraviese dicha región sin desviarse?
b) Calcule la intensidad de un campo eléctrico uniforme capaz de comunicar a un protón en reposo dicha velocidad tras desplazarse 2 cm.
e = 1,6 · 10 – 19 C ; m p = 1,7 · 10 – 27 kg
Un electrón entra con velocidad v = 10 j ms-1 en una región en la que existe un campo eléctrico, E = 20 k NC -1, y un campo magnético, B = B0 i T.
a) Dibuje las fuerzas que actúan sobre el electrón en el instante en que entra en la región donde existen los campos eléctrico y magnético y explique las características del movimiento del electrón.
b) Calcule el valor de B0 para que el movimiento del electrón sea rectilíneo y uniforme.
a) Fuerza electromotriz inducida y variación de flujo magnético: ley de Lenz-Faraday.
b) Una espira circular se encuentra situada perpendicularmente a un campo magnético.
Razone qué fuerza electromotriz se induce en la espira al girar ésta con velocidad angular constante en torno a un eje, en los siguientes casos: i) el eje es un diámetro de la espira; ii) el eje pasa por el centro de la espira y es perpendicular a su plano.
Solución apartado a) Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
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