Física Pau Jinámar

Nombre y Apellidos 20/03/2009

Bloque III: Interacción Electromagnética

OPCIÓN A


Cuestiones (1 punto c/u)


A. Una partícula cargada se mueve por una superficie equipotencial de un campo electrostático. ¿Cuál es el valor del trabajo realizado por el campo? Justifícalo.

Puesto que el trabajo realizado por el campo electrostático se puede poner como el producto de lacarga por la diferencia de potencial entre los puntos inicial y final,



siendo A el punto inicial y VA el potencial en dicho punto, y de la misma forma para el punto final B, y teniendo en cuenta que en una superficie equipotencial el valor del potencial es el mismo en todos sus puntos, tenemos que VA = VB, por lo que

B. Explica detalladamente lo que ocurre cuando acercamos o alejamos unimán a una espira (Experiencia de Faraday) indicando las leyes o principios utilizados.

La ley de Faraday dice que la variación del flujo magnético que atraviesa un circuito induce una fuerza electromotriz que es directamente proporcional a la velocidad de variación de dicho flujo, mientras que la ley de Lenz nos da el sentido de dicha corriente, pues directamente o por sus efectos se opone a lacausa de la variación del flujo.




Si acercamos el imán a la espira estaremos aumentando el flujo del campo magnético a través de ella, con lo que la corriente inducida deberá oponerse a dicho aumento, por lo que las líneas del campo magnético inducido en la espira deben salir de la cara enfrentada al imán. Por el contrario, si alejamos el imán de la espira estamos disminuyendo el flujo através de ella, por lo que las líneas del campo magnético inducido en la espira, para compensar esa disminución, deberán salir de la cara opuesta al imán (entrando por la cara enfrentada al imán).



















C. Explica ayudándote de un esquema gráfico, la acción que ejerce un campo magnético uniforme sobre un conductor rectilíneo colocado perpendicularmente al campo,considerando que por el conductor circula una corriente eléctrica de intensidad I. ¿Cómo será el campo magnético creado por dicho conductor?

La expresión que nos permite calcular el valor de la fuerza a la que se verá sometido un conductor rectilíneo por el que circula una corriente eléctrica dentro de un campo magnético es



siendo i la intensidad de la corriente, l un vector de móduloigual a la longitud del conductor, dirección la de éste y sentido el de la corriente en el conductor, y B el campo magnético. Si el campo magnético es perpendicular al conductor, el valor de la fuerza será máximo, ya que









Además, la fuerza será perpendicular al plano formado por el conductor y el campo, y el sentido el de avance del tornillo que gira al llevar l hasta B por elcamino más corto.





Por otro lado, las líneas del campo magnético creado por un conductor rectilíneo son circunferencias concéntricas en torno a dicho conductor, cuyo sentido de giro es el de avance del tornillo que gira en el sentido de la corriente que circula por el conductor.








D. Comenta dos diferencias entre el campo eléctrico y el magnético.

Las diferencias másimportantes entre ambos campos son las siguientes:
El campo eléctrico es conservativo, es decir, que el trabajo realizado por dicho campo para llevar una partícula cargada desde un punto hasta otro no depende del camino seguido, sino de los puntos inicial y final, mientras que por el contrario, el magnético no es conservativo.
Las líneas del campo eléctrico son abiertas, es decir, empiezan en algúnpunto (fuentes del campo o el infinito) y terminan en algún otro (sumideros del campo o el infinito). Por el contrario, las del campo magnético son cerradas.
Las fuerzas eléctricas son centrales, mientras que las magnéticas no.
Las fuerzas eléctricas tienen la dirección del campo, mientras que las magnéticas son perpendiculares al mismo.











Problemas (3 puntos c/u)...