Trabajo practico 3 grupo 4

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS_299001
Trabajo Práctico

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS

COMPONENTE PRACTICO MOMENTO 3

PRESENTADO POR:
IRWIN HINCAPIE FERREIRA
7602301

PRESENTADO A:
OMAR LEONARDO LEYTON

GRUPO:
299001_4

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS DE TECNOLOGIA E INGENIERIA

12-04-15
SANTA MARTA
1

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CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS_299001
Trabajo Práctico

Ejercicio1
1. De acuerdo a la gráfica, una carga que viaja a una velocidad v  2 x105 m / s  i  la cual incide
dentro de un campo magnético uniforme B=2Tque está dirigido en el plano xz formando un
ángulo de 50° con el eje +x. Hallar la magnitud de la fuerza magnética que se ejerce sobre la
carga si q=2mC.Figura 1. Grafica enunciado ejercicio 1.

Solución:
Puesto que el campo magnético está dirigido en el plano XZ quiere decir que no tendrá una en
componte Y (j), es decir que el campo magnético escrito vectorialmente tendrá la forma

B  Bxiˆ  Bz kˆ . Inicialmente se calculan las componentes x e z de campo magnético teniendo en
cuenta que su magnitud forma un ángulo de 50° con el eje de las X.Figura 2. Campo magnético sobre el plano XZ

Con base a la figura dos y aplicando funciones trigonométricas se obtiene que el campo magnético
en su forma vectorial es:

B  2 cos50iˆ  2 sin 50kˆ

B  1.2855iˆ  1.5321kˆ
2

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Trabajo Práctico

Aplicando la fórmula de la fuerza magnética:



 




 
F q v xB  2 x10 3 C 2 x105 m / s  i  x cos50iˆ  2 sin 50kˆ T

F  6.13x10 3 N ˆj



Ejercicio 2
2. Una carga Q=80uC viaja a una velocidad v=7x10^6 m/s en el eje -x. Calcular vectorialmente la fuerza
a)
b)
c)
d)

que un campo magnético uniforme B ejerce sobe la carga sí:
B= 100G -j (ver imagen, campo dirigido hacia abajo).
B= 60G j (campo dirigido hacia arriba).
B= 30i + 20 j - 10k (G).(rotando el imán).
Determinar el tipo de movimiento de la carga en a, b y c.

Solución:
Se tiene que la velocidad es de v  7 x106 m / s  i  y la carga q es de 80uC.

 
 


a) Cuando B  100G  ˆj . Se hace la conversión de Gauss a Tesla teniendo en cuenta que 1

T=10000G. B  0.01T  ˆj

 





 



 
F  q v xB  80 x10 6 C 7 x106 m / s  iˆ x0.01 T  j 

F  5.6 Nkˆ









b) B  60G ˆj . Se hace la conversión de Gauss a Tesla. B  6 x103 T ˆj

 





  



 
F  q v xB  80 x10 6 C 7 x106 m / s  iˆ x 6 x10 3 T  j 

F  3.36 N  kˆ

 


c) Cuando
B  30iˆ  20 ˆj  10kˆ G 

B  3x103 iˆ  2 x103 ˆj  1x103 kˆ T 

 



  

Se

hace

la

conversión

de

Gauss

a

Tesla.




 
F  q v xB  80 x10 6 C 7 x106m / s  iˆ x 3x10 3 iˆ  2 x10 3 ˆj  1x10 3 kˆ T 

F  0.56 ˆj  1.12kˆ N 

3

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Trabajo Práctico

Ejercicio 3

Fase 1:

3. Calcular
la fuerza total sobre un protón que está sometido a la acción de un campo eléctrico


E  2 ˆj V / m y un campo magnético B  3k T  y que viaja a una velocidad v  8iˆ 2 ˆj Km / s .

Solución:
Aplicando la fuerza de Lorentz se tiene:




  
F  q E  v xB



Y los datos conocidos que da el problema son:

q  1.6 x10 19 C

E  2 ˆj V / m 

B  3k T 
v  8iˆ  2 ˆj Km / s
Para tener todo en un solo sistema de unidades es necesario convertir la velocidad a
metros/segundos





Km 1000m
v  8iˆ  2 ˆj
s 1Km



v  8000iˆ  2000 ˆj

 msReemplazando se tiene:










F  1.6 x10 19 C 2 ˆj V / m  8000iˆ  2000 ˆj m / s x3k T 

F  9.6 x10 16 iˆ  3.84 x10 15 ˆj N 

4

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Trabajo Práctico

Ejercicio 4
4. Graficar en una misma imagen, la magnitud del campo magnético producido por un conductor
extenso y rectilíneo en función de la distancia...