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Un campo magnético, cuyo módulo viene dado por:

B = 2 cos 100 t (S.I.), forma un ángulo de 45º con el plano de una espira circular de radio R = 12 cm.

a) Calcule la fuerza electromotriz inducida en la espira en el instante t =2 s.

b) ¿Podría conseguirse que fuera nula la fuerza electromotriz inducida girando la espira? Razone la respuesta.

Suponga dos hilos metálicos largos, rectilíneos y paralelos, perpendiculares al plano del papel y separados 60 mm, por los que circulan corrientes de 9 y 15 A en el mismo sentido.

a) Dibuje en un esquema el campa magnético resultante en el punto medio de la línea que une ambos conductores y calcule su valor.

b) En la región entre los conductores, ¿a qué distancia del hilo por el que circula la corriente de 9 A será cero el campo magnético?

μ₀= 4π .10 ^-7 N A ^-2

El flujo de un campo magnético que atraviesa cada espira de una bobina de 250 vueltas, entre t = 0 y t =5 s, está dado por la expresión:

Ф (t)= 3. 10^-3 + 15. 10^-3 t² (S.I.)

a) Deduzca la expresión de la fuerza electromotriz inducida en la bobina en ese intervalo de tiempo y calcule su valor para t =5 s.

b) A partir del instante t = 5 s el flujo magnético comienza a disminuir linealmente hasta anularse en t =10 s. Represente gráficamente la fuerza electromotriz inducida en la bobina en función del tiempo, entre t =0 y t = 10 s.

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.

μ_o = 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?

m_p=1,7.10^-27 kg ; e=1,6-10^-19 C.