NO ME SALEN
(EJERCICIOS RESUELTOS Y APUNTES TEÓRICOS DE FÍSICA)
MAGNETISMO 2) Un alambre transporta una corriente de 50 A. ¿Cuál es el valor del campo magnético a 10 cm de distancia?* Como viste en campo magnético creado por un conductor rectilíneo, rectilíneo, el campo creado por el alambre, B, valdrá:
B = 2 k' i / r donde k' es la constante de Biot-Savart, que A; i es la intensidad de corriente que vale k' = 10-7 Tm / circula por el alambre; y r es la distancia al alambre. Entonces:
B = 2 10-7 TmA-1 50 A / 0,1 m
B = 10-4 T
50 A es la corriente que necesitarías para mantener encendidas en forma simultánea unas 200 lamparitas de 60 W . Y el campo magnético generado por esa corriente a 10 centímetros del cable es del orden del doble que el campo magnético terrestre. Sin embargo es improbable que una brújula se vea afectada por esta corriente como sí lo hace el campo magnético terrestre... ¿por qué será? * Ejercicio adaptado de Física II , Rela-Strajman, Ed. AIQUE, p184.
Desafío 1: ¿Te animarías a resolver este mismo ejercicio pero utilizando, en lugar de la constante de Biot-Savart, la permeabilidad magnética del vacío? Desafío 2: El dibujo presentado arriba posee perspectiva, en la que se deforman los ángulos (como pasa en muchas perspectivas). ¿Te animás a ubicar DOS ángulos rectos que aparecen deformados?
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MAGNETISMO
Ejercicio sencillo si los hay. Un caso de aplicación directa de la expresión que describe las fuerzas magnéticas entre conductores eléctricos, que podés encontrar acá.
La expresión es esta: Valor de la constante de Biot-Savart:
F/Δx = 2 k' i i' / d donde F/Δx representa la fuerza por tramo de cable (en nuestro caso 100 m), k' es la constante de Biot-Savart, i e i' son las corrientes (en nuestro caso 10 A ambas) y d la distancia que separa los cables paralelos. Por lo tanto la distancia entre los cables:
k' =10-7 Tm / A
d = 2 k' i i' Δx/ F d = 2 10-7 T m / A 100 A2 100 m /10 N
d = 0,2 mm
O sea, ha de tratarse de cables muy finitos para obtener una fuerza de atracción como esa. Y cables tan finitos difícilmente puedan conducir una corriente de 10 A. ¡Qué problema!
* Ejercicio tomado de Física II , Rela-Sztrajman, Ed. AIQUE, p199
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MAGNETISMO
Una bobina o solenoide es una sucesión de espiras alineadas. Constituye un dispositivo excelente para generar campos magnéticos potentes y uniformes (en su interior). El campo, justamente en su interior, se calcula con la siguiente expresión:
B = 4π k' i n donde n es el cociente entre el número de espiras, N , y la longitud de la bobina, L. En nuestro caso, en el que tenemos N = 1000 espiras y L = 0,3 m...
n = 1.000 / 0,3 m = 3.333 m-1
Valor de la constante de Biot-Savart:
k' =10-7 Tm / A Por lo tanto:
B = 4π 10-7 TmA-1 . 2 A . 3.333 m-1
