Taller Fisica

FACULTAD DE TELECOMUNICACIONES
UNIVERSIDAD SANTO TOMAS
SEDE MEDELLÍN


TALLER DE FÍSICA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

TEMA: CAMPO MAGNÉTICO, LEY BIOT-SAVART Y LEY DE AMPERE

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1) Dos alambres paralelos e infinitos, están separados por una distancia 2a, si por cada uno pasa una corriente I en direcciones opuestas, ver figura. Calcule el campo magnético en el punto P decoordenadas (x,y). ¿Es una restricción esencial, la no definición de la coordenada z en el punto P?


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2) Un cilindro conductor de masa M y radio R, reposa sobre dos rieles horizontales paralelos conductores de longitud L y con una separación d entre si, en presencia de un campo externo B uniforme, en la dirección en que se muestra, ver figura. Si una corriente I se hace circular por elcilindro, determinar la velocidad de este cuando abandona los rieles:
A. Asuma que no existe fricción entre los rieles y el cilindro (el cilindro desliza sin rodar).
B. Asuma el coeficiente de fricción estático como μE (el cilindro rueda sin deslizar).

NOTA: Desprecie el campo magnético debido a los conductores

3) Una espira tiene la forma de un triángulo rectángulo de lados 50 cm, 120 cm y130 cm, la cual conduce una corriente de 4 A. Si la espira está dentro de un campo magnético uniforme de 75 mT de magnitud, cuya dirección es paralela a la corriente en la hipotenusa de la espira.
A. Halle la fuerza magnética sobre cada uno de los lados de la espira.
B. Demuestre que la fuerza magnética total es cero.


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4) Se tiene una lámina de cobre de ancho a y espesordespreciable e infinitamente larga en sentido X, por la cual pasa una corriente I, distribuida uniformemente en su sección transversal. Determine el campo magnético [pic] en los puntos A, B y M. Ver figura

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5) En la figura se muestra un arreglo conocido como bobinas de Helmholtz. Consta de dos bobinas coaxiales, cada una de N vueltas y de radio R, separadas por una distancia R entre ellas.Si ambas bobinas conducen una corriente I en el misma sentido:
A. Hallar el campo magnético en un punto P a medio camino entre las bobinas y sobre su eje común.

NOTA: Este arreglo es utilizado para hallar la relación Q/M (carga - masa) de una partícula cargada, haciendo que un haz de las mismas entren con una velocidad [pic] perpendicularmente a la dirección de z., en la cercanía del P.[pic]
6) Un alambre que conduce una corriente I, esta formado por un arco de circunferencia y dos rectas. Las dos secciones rectas semi-infinitas son cada una tangente al arco de circunferencia, cuyos puntos de tangencia se encuentran separados por un ángulo θ, ver figura . ¿Cuál debe ser θ para que el campo magnético producido por la corriente I sea cero en el centro de la circunferencia?[pic]

7) Se tiene un circuito formado por dos de arcos de circunferencia y dos segmentos radiales, ver figura. Hallar el campo magnético [pic] en P (centro de los arcos de circunferencia), suponiendo una corriente uniforme I en el circuito.



8) Demuestre que el campo magnético B en el centro de una espira rectangular conductora de longitud L y ancho A, que conduce una corriente Iuniforme, está dado por:
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9) Una espira cuadrada de alambre, de lado a, ubicada sobre el plano XY conduce una corriente uniforme I.
A. Demuestre que el campo magnético B para un punto P, en el eje perpendicular a la espira y a una distancia z de su centro, está dado por:
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B. Compruebe que este resultado coincide con el del ejercicio anterior cuando Z = 0 y L = a = A

10) Unalambre en forma de polígono regular de N lados, está justamente inscrito por una circunferencia de radio R. Si la corriente por el alambre es uniforme y de magnitud I.
A. Demuestre que el campo magnético B en el centro del polígono es:
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B. Demuestre que cuando N ( (, el campo magnético B se aproxima al de una espira circular.
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11) Por una lámina delgada de cobre de sección...