Una espira de 0,1 m de radio gira a 50 rpm alrededor de un diámetro en un campo magnético uniforme de 0,4 T y dirección perpendicular a diámetro. En el instante inicial el plano de la espira es perpendicular al campo.
a) Escriba la expresión del flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo y determine el valor de la f.e.m. inducida.
b) Razone cómo cambiarían los valores máximos del flujo magnético y de la f.e.m. inducida si se duplicase la frecuencia de giro de la espira.
Dos conductores rectilíneos, largos y paralelos están separados 5 m. Por ellos circulan corrientes de 5 A y 2 A en sentidos contrarios.
a) Dibuje en un esquema las fuerzas que se ejercen los dos conductores y calcule su valor por unidad de longitud
b) Calcule la fuerza que ejercería el primero de los conductores sobre una carga de 10 -6 C que se moviera paralelamente al conductor, a una distancia de 0,5 m de él y con una velocidad de 100 m s -1 en el sentido de la corriente.
μ0= 4π .10 -7 N A -2
Una partícula α se acelera desde el reposo mediante una diferencia de potencial de 5•103 V y, a continuación, penetra en un campo magnético de 0,25 T perpendicular a su velocidad.
a) Dibuje en un esquema la trayectoria de la partícula y calcule la velocidad con que penetra en el campo magnético.
b) Calcule el radio de la circunferencia que describe tras penetrar en el campo magnético.
mα = 6,7 . 10 -27 kg ; qα= 3,2 . 10 -19 C
a) Explique las características de la fuerza sobre una partícula cargada en movimiento en un campo magnético.
b) Dos partículas con cargas de igual valor absoluto y diferente signo se mueven con la misma velocidad, dirigida hacia la derecha y en el plano del papel. Ambas partículas penetran en un campo magnético uniforme de dirección perpendicular al papel y dirigido hacia dentro. Analice con ayuda de un gráfico las trayectorias seguidas por las dos partículas si la masa de una es el doble que la de la otra.
Un electrón con una energía cinética de 7,6 . 10 3 eV describe una órbita circular en un campo magnético de 0,06 T.
a) Represente en un esquema el campo magnético, la trayectoria del electrón y su velocidad y la fuerza que actúa sobre él en un punto de la trayectoria.
b) Calcule la fuerza magnética que actúa sobre el electrón y su frecuencia y periodo de giro.
m e = 9,1 . 10-31 kg ; e = 1,6 . 10 -19 C
Por el conductor A de la figura circula una corriente de intensidad 200 A .El conductor B, de 1 m de longitud y situado a 10 cm del conductor A, es libre de moverse en la dirección vertical .
| a) Dibuje las líneas de campo magnético y calcule su valor para un punto situado en la vertical del conductor A y a 10 cm de él.
b) Si la masa del conductor B es de 10 g, determine el sentido de la corriente y el valor de la intensidad que debe circular por el conductor B para que permanezca suspendido en equilibrio en esa posición . g = 9,8ms -2 μ 0= 4π10–7 N A-2 |
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Dos conductores rectilíneos, paralelos y muy largos, separados 10 cm, transportan corrientes de 5 y 8 A, respectivamente, en sentidos opuestos.
a) Dibuje en un esquema el campo magnético producido por cada uno de los conductores en un punto del plano definido por ellos y situado a 2 cm del primero y 12 cm del segundo y calcule la intensidad del campo total.
b) Determine la fuerza por unidad de longitud sobre uno de los conductores, indicando si es atractiva o repulsiva.
μ 0= 4π10–7 N A-2
a) Explique los fenómenos de inducción electromagnética y enuncie la ley de Faraday- Lenz.
b) Dos espiras circulares «a» y ‘b» se hallan enfrentadas con sus planos paralelos. i) Por la espira «a» comienza a circular una corriente en sentido horario. Explique con a ayuda de un esquema el sentido de la corriente inducida en a espira «b». ii) Cuando la corriente en la espira «a» alcance un valor constante, ¿qué ocurrirá en la espira «b»? Justifique la respuesta.
Para la Ley de Faraday- Lenz (apartado a) , mira la resolución del ejercicio 106 aquí
Otra resolución:
a) Fuerza electromotriz inducida y variación de flujo; ley de Lenz-Faraday.
b) Considere una espira plana circular, colocada perpendicularmente a un imán y enfrente de su polo norte. Si el imán se aproxima a la espira, ¿aumenta o disminuye el flujo magnético a través de la espira? Dibuje la espira y el imán e indique el sentido de la corriente inducida, según que el imán se aproxime o aleje de la misma. Justifique su respuesta .
Para el apartado a), mirar la siguiente entrada de teoría: Ley de Lenz-Faraday
Un deuterón, isótopo del hidrógeno, recorre una trayectoria circular de radio 4 cm en un campo magnético uniforme de 0,2 T. Calcule:
a) la velocidad del deuterón y la diferencia de potencial necesaria para acelerarlo desde el reposo hasta esa velocidad.
b) el tiempo en que efectúa una semirevolución.
e=1,6 .10-19 C ; m deuterón =3,34 .10—27 kg
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