Magnetismo

F I S I C A I I

Ingeniería Plan Común

Primer y Segundo Semestre 2003

CAMPO MAGNETICO .

1. En un espectrómetro de masas tal como el que se ilustra en la figura ,al aplicar una diferencia de potencial de 1000 Volt a iones de 21Mg con carga +e , hace que ingresen a una región donde existe un campo magnético uniforme , donde describen una trayectoria de radio R.1 . ¿Cuál será el nuevo radio de la trayectoria descrita por los iones de 24Mg si se les acelera con la diferencia de potencial de 100 Volt.?.

Rp : R2 = 0,361 R 1

2. Hallar el campo inducción magnética, en el punto P, en los siguientes casos

Rp : (a) ( - u x ) (b): ( - u x ) (c) (-u x )

(d) (- u x) (e) (f) (

3. Calcule la fuerza sobre el conductor (1) en los siguientes casos :

Rp : (a) F = ( -u x ) (b) F = 0 (c) F = u y

d) F = (e) F AB = kai1L ux ; f) F BC = ki1 ( 2aL + L2 ) (- u y)

4. Aplicando la Ley de Biot Savart , calcule el campo magnético generado por una corriente i que circula por un alambre recto semiinfinito ,en el punto indicado en la figura, y compare el valor obtenido para el campo producido en el punto por la misma corriente ,si el conductor hubiese sido de largo infinito .

Rp : B =  0 i / 4  r

5. En la línea coaxial indicada en la figura circula la misma corriente I por el conductor interior de radio a, que por el conductor exterior de radio interior b y exterior c, pero en sentidos contrarios. La corriente en cada conductor está distribuída uniformemente . Calcular el campo de inducción magnética a una distancia r del eje para r < a , a < r < b , b < r < c y r > c.

R p : B 1 = u  si ( r  a ) ; B 2 = u  si ( a  r  b )

B 3 = u  si (b  r  c ) ; B 4 = 0 si ( r  c)

6. Dos largos alambres rectos y paralelos están a 100 cm. uno del otro, como se muestra en la figura. Por el alambre superior circula una corriente I1 = 6 A hacia el plano del papel.

a) ¿Cuál debe ser la intensidad y el sentido de la corriente I 2 para que el campo resultante en P sea nulo?

b) ¿Cuál es entonces el campo resultante en Q?

c) ¿Y en el punto S?

Rp (a) I 2 = 2 A , opuesta a I 1.

(b) 2,13 10 – 6 u x T (c) – 10 –7(16u x + 3,8 uy)T

7. En un plano está contenido un conductor de la forma indicada en la figura, por el que circula la corriente i 1. En el punto P y perpendicular al plano pasa un conductor muy largo y rectilíneo por el que circula una corriente i 2. Calcular la fuerza en cada tramo del conductor contenido en el plano.

DATOS : i1 , i2 , R.

Rp : F BC = F AD = 0 ; F AB = - F CD = ln 2 u (Perpendicular entrante)

8. Calcular las fuerzas que ejercen las corrientes I1 y I2 sobre los lados AB y BC de la espira que lleva una corriente I3.

Rp : F AB = u AD

F BC = u AB

9. Por la espira cuadrada de lado “a” de la figura, que se encuentra en el plano XY , circula una corriente i. Si en dicha región existe un campo magnético dado por B = k x u y. Determine la fuerza magnética sobre cada lado de la espira. Rp : F AB = F CD = 0 ; F BC = u z = - F AD

10. Se tiene un cable formado por

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