Campo Magnetico

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO Departamento de Ciencias – Área de Física Escuela de Ing. de Computación y Sistemas

Curso:
Luis M. Angelats Silva
langelats@yahoo.com

FISICA PARA LA COMPUTACIÓN – 2012-II

FUENTES DEL CAMPO MAGNÉTICO Y MAGNETISMO EN LA MATERIA-Aplicaciones

15/10/2012

Luis Angelats Silva

1. Campo magnético debido a un conductor recto delgado:

I B r

o IB 2r
Donde: µo = 4  x 10-7 T.m/A

(PERMEABILIDAD MAGNÉTICA DEL ESPACIO LIBRE) Campo magnético creado por un conductor de corriente rectilíneo: Ejercicios: 1. Un alambre eléctrico lleva una corriente de 25 A verticalmente hacia. ¿cuál es el campo magnético debido a esta corriente en un punto P a 10 cm del alambre? (ver Fig.) . Rpta: 5x10-5 T. 2. Dos alambres rectos separados 10.0 cm portancorriente en direcciones opuestas. La corriente I1 = 5.0A es saliendo de la diapositiva, y I2 = 7.0 A es hacia dentro. Determine la magnitud y dirección del campo magnético en un P ubicado en el centro de separación de los dos alambres (ver Fig). Rpta: 4.8x10-5 T Luis Angelats Silva 15/10/2012

3. La figura muestra cuatro alambres paralelos largos los cuales llevan corriente de igual magnitudhacia adentro y hacia afuera de la diapositiva. ¿En cuál configuración, (a) ó (b), es el campo magnético mayor en el centro del cuadrado?. Rpta: (a)

4. Determine el campo magnético en un punto P localizado a una distancia x de la esquina de un alambre infinitamente largo doblado de manera que forma un ángulo recto, (ver Fig.) El alambre lleva una corriente estable I. Rpta: 0I/4 x. Solución:B2 

o I 1 o I 1 o I ( ) ( ) 2 2r 2 2x 4x

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2. FUERZA MAGNÉTICA ENTRE DOS CONDUCTORES PARALELOS:
Dos alambres paralelos que transportan cada uno una corriente estable y ejercen una fuerza magnética uno sobre el otro. El campo B2 debido a la corriente en el alambre 2 ejerce una fuerza magnética F1 = I1lB2 sobre el alambre 1. La fuerza es deatracción si las corrientes son paralelas (como se muestra) y de repulsión si las corrientes son antiparalelas.

F1  I1lB2  I1l (

0 I 2 II ) 0 1 2l 2a 2a

Ejercicios: 1. Los dos alambres de 2 m de longitud de un artefacto están separados 3 mm y llevan una corriente de 8.0 A dc. Calcule la fuerza que un alambre ejerce sobre el otro. (ver Fig.) . Rpta: 8.5x10-3 N.

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2. Un alambre horizontal lleva una corriente de I1 = 80 A dc. ¿Cuánta corriente debería llevar un segundo alambre paralelo situado 20 cm debajo de él de modo que no caiga debido a la gravedad?. (ver Fig.). El alambre inferior tiene una masa de 0.12 g por metro de longitud. Rpta: 15 A.
3. Dos alambres conductores paralelos llevan corrientes de I1 = 3.0 A y de I2 = 3.0 A, ambosdirigidos hacia adentro de la página (ver Fig.). Determine la magnitud y dirección del campo magnétivo resultante en P. Rpta:. Solución:

Para calcular los ángulos internos usar:

c 2  a 2  b 2  2ab cos 

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3. Campo magnético debido a una espira circular que porta corriente:

Líneas de campo magnético (a) alrededor de una espira de corriente; (b) alrededorde una espira de corriente mostradas por partículas de hierro. Campo magnético en el eje de la espira:
a. En un punto P sobre el eje x:

Bx 
a

0 Ia 2
2(a 2  x 2 )3 / 2

b. En el centro de la espira (x = 0):

B
15/10/2012

0 I 2a
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4. Campo magnético creado en el interior de un SOLENOIDE largo:
Un solenoide es un alambre largo enrollado en forma de hélice.Con esta configuración puede producirse un campo magnético razonablemente uniforme en el espacio rodeado por las vueltas del alambre (interior del solenoide) cuando éste lleva una corriente.

Un solenoide se comporta como un imán, ya que posee una cara N en uno de sus extremos y una cara S en el otro.

Campo magnético en el interior de un solenoide:
Ejercicio:

N B  0 I  0 nI l...