-Una espira de alambre conductor está dentro de un campo magnético uniforme B = 0,5 T perpendicular al plano. Consta de tres partes: un arco AB de 60o y dos tramos radiales rectos de 30 cm de largo que concurren en el centro O. Por la espira circula una corriente de 40 A. Hallar el módulo, dirección y sentido de la fuerza magnética sobre cada una de las partes de la espira. Justificar.
R: F1 = 6 N (-j) F2 = 6 N (-0,866 i + 0,5 j) F3 = 6 N (0,866 i + 0,5 j)
Un ion de carga q = 6,4 10-19 C y masa de 8 10-26 Kg gira dentro del campo magnético de un ciclotrón a razón de 4.000 vueltas por segundo.
a) Calcular el valor del campo magnético B (módulo)
b) Si el campo B es entrante indicar el sentido de giro del ion.
R: B= 0,00314159 T = 3,14159 mT
En un recinto donde se ha efectuado el vacío, un ion negativo parte del reposo en el punto P. Se lo acelera hasta alcanzar el punto Q siendo la diferencia de potencial VQ - Vp igual a 100 V. En Q el electrón ingresan a la zona ABCD donde el potencial eléctrico es constante. AB = BC = CD = DA = 2 cm En ella un solenoide ideal con n = 2000 espiras por metro arrolladas sobre la forma cuadrada por las que circulan 2,5 A que producen un campo magnético uniforme B. Carga del ion qi= -l,6 10-19 C Masa del ion mi= 8 10-26 Kg Calcular
a) La velocidad del ion en el punto Q
b) El valor (módulo) de los campos B y H en el interior de ABCD
c) ¿Qué tipo de trayectoria describe el ion en el interior de ABCD? ¿En qué cara del recinto impactará finalmente el ion?
d) Calcular la velocidad angular ω del movimiento.
e) ¿Cuánto tiempo transcurre desde que el ion penetra al recinto hasta que impacta ?
f) ¿Cómo se modifica el resultado de e) si la tensión de 200 se elevara a 250 voltios?
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R: a) V = 20.000 m/s b) B = 6,283 mT
Por el alambre infinito de la figura circula una corriente i1 = 40 A.
Por la espira rectangular circula una corriente i2 = 30 A
Calcular:
a) La fuerza magnética (su módulo) que el conductor infinito ejerce sobre la espira rectangular.
b) La fuerza magnética que la espira rectangular ejerce sobre el conductor infinito. (aplicar uno de los principios de Newton)
c) El sentido de la corriente i2 ( horario o anti-horario) si la fuerza entre el conductor infinito y la espira es de repulsión.
R: F = 128 μN
Por los vértices del cuadrado ABCD pasan cuatro conductores rectos, infinitos, perpendiculares al plano del dibujo. Las cuatro corrientes son entrantes iA = iB = iC = iD= 8 Amperes.
AB = BC = CD = DA = 20 cm.
Calcular la fuerza magnética total, por unidad de longitud, en cada conductor.
R: F = 135,765 μN todas con dirección al centro ;
Repetir el problema anterior si iA e iB son entrantes e iC e i D son salientes.
R: FA = 96 μN (-i) + 32 μN (-j) FB = 96 μN i + 32 μN (-j) FC = 96 μN i + 32 μN j FD = 96 μN (-i) + 32 μN j