Fisica

Preguntas y Problemas: Fuentes de campo magnético

Fis. Comput.2012-I

1. ¿Qué produce un campo magnético?
a) Un objeto inmóvil con carga eléctrica, b) un objeto en movimiento con carga eléctrica, c) un
conductor inmóvil que porta corriente eléctrica, d) una diferencia en potencial eléctrico, e) un
resistor eléctrico.
2. Explique por qué se repelen dos alambres paralelos con corriente endirecciones opuestas.
3. En la figura, suponga I1 = 2 A e I2 = 6 A, y la distancia a entre los conductores es de 10 cm. a) ¿Cuál
es la magnitud del campo magnético producido por I1 en la ubicación de I2? b) ¿Cuál es la magnitud
del campo magnético producido por I2 en la ubicación de I1? c) ¿cuál es la fuerza por unidad de
longitud ejercida por I2 sobre I1?

4. a) ¿Cuánto cambia la magnituddel campo magnético adentro de un largo solenoide si la corriente se
duplica? b) ¿qué ocurre con el campo si se duplica la longitud del solenoide, mientras el número de
vueltas se mantiene igual? c) ¿qué ocurre con el campo si el radio se duplica?
5. Un campo magnético uniforme se dirige a los largo del eje x, ¿Para que orientación de una bobina
rectangular plana el flujo a través delrectángulo es un máximo? ¿Para qué orientación es cero?
Campo producido por un alambre recto y una espira:
6. En el modelo de Niels Bhor de 1913 del átomo de hidrógeno, un electrón gira alrededor del protón a
una distancia de 5.29 x 10-11 m con una rapidez de 2.19 x 106 m/s. Calcule la magnitud del campo
magnético que produce su movimiento en el sitio ocupado por el protón. Sugerencia: usar laexpresión o ecuación encontrada para el cálculo del campo magnético en el centro de una espira de
corriente circular con radio a = R (radio = 5.29 x 10-11 m).
7. Calcule la magnitud del campo magnético en un punto que está a 100 cm de distancia de un
conductor delgado y largo que lleva una corriente de 1.0 A.
8. Considere una espira de corriente circular plana de radio R que lleva una corriente I. Hagaque el
eje x quede a lo largo del eje de la espira, con el origen en el centro de ella. Trace una gráfica de la
relación de la magnitud del campo magnético en la coordenada x con la del origen., para x = 0 hasta
x = 5R. Puede ser útil un programa de computadora para resolver este problema.
9. Dos conductores largos y paralelos llevan corrientes I1 = 3.0 A e I2 = 3.0 A, ambas dirigidas endirección a la página en la figura. Considere que el ángulo entre los campos B1 y B2 es de 45°.
Determine la magnitud y dirección del campo magnético resultante en P.

Fuerza magnética entre dos conductores:
10. Dos conductores largos y paralelos separados 10 cm, transportan corrientes en una misma
dirección. El primer alambre lleva una corriente I1 = 5.0 A y el segundo lleva una I2 = 8.0 A. a)¿cuál es la magnitud del campo magnético producido por I1 en la dirección de I2? b) ¿cuál es la
fuerza por cada unidad de longitud ejercida por I1 sobre I2? c) ¿cuál es la fuerza por cada unidad de
longitud ejercida por I2 sobre I1?
11. Dos alambres largos y paralelos se atraen entre sí con una fuerza por unidad de longitud igual a 320
N/m cuando están separados una distancia vertical de0.50 m. La corriente en el alambre superior
es de 20.0 A hacia la derecha. a) Determine la corriente en el otro alambre, b) determine la
ubicación de la línea en el plano de los dos alambres a lo largo de la cual el campo magnético total
es igual a cero.

Campo magnético creado por un solenoide y toroide; flujo magnético:
12. Se le proporciona cierto volumen de cobre a partir del cual elaboraalambre de cobre. Para aislar el
alambre puede tener lo suficiente esmalte. Ud. usará el alambre para fabricar un solenoide
firmemente devanado de 20 cm de largo que tenga el mayor campo magnético posible en el centro
y usar una fuente de energía que pueda entregar una corriente de 5 A. El solenoide se puede
enrollar con alambre en una o más capas, a) ¿debe hacer el alambre largo y delgado,...