ELECTRICIDAD I (TEM-116) TALLER NO.3 EJERCICIOS MAGNETISMO (PARTE II) INSTRUCCIONES: • • •
Resolver los siguientes ejercicios, de manera individual. Resolver Realizar la resolución en el cuaderno. Se revisará la correcta correcta realización de los mismo al fnalizar la clase.
EJERCICIOS:
1. ¿Qué produce produce un campo magnético? magnético? lija toda toda respuesta respuesta correcta. correcta. a! a! un o"jeto inmóvil con carga eléctrica, "! un o"jeto en movimiento con carga eléctrica, c! un conductor inmóvil #ue porta corriente eléctrica, d! una di$erencia en potencial eléctrico, e! un resistor eléctr elé ctrico ico.. %ota& %ota& 'n campo campo elé eléctr ctrico ico varia" varia"le le tam"ié tam"ién n origin origina a un campo magnético.
(. 'n alam"re alam"re metálico, metálico, vertical vertical ) largo largo porta corrient corriente e eléctrica eléctrica *acia a"ajo. i! ¿+uál es la dirección del campo magnético #ue se crea en un punto a ( cm *orizontalmente al este del centro del alam"re? a! norte, "! sur, c! este, d! oeste, e! arri"a, $! a"ajo. ii! ¿+uál sera la dirección del campo si la corriente consista en cargas positivas en movimiento *acia a"ajo, en lugar de electrones en movimiento *acia arri"a? lija entre las mismas posi"ilidades.
-. Suponga Suponga #ue está de $rente $rente a un espejo de estruc estructura tura alta alta so"re so"re una pared pared vertic vertical. al. o oss tu"os tu"os /uor /uoresc escent entes es #ue enmar enmarcan can el espejo espejo portan una corriente eléctrica en sentido de las manecillas del reloj. i! ¿+uál es la dirección del campo magnético creado por dic*a corrrien co riente te en un punt punto o lige ligera rame ment nte e a la der derec ec*a *a del del ce cent ntro ro del del espejo? espejo? a! arri"a, "! a"ajo, a"ajo, c! iz#uierda, iz#uierda, d! derec*a, derec*a, e! *orizontalmente *acia usted, $! alejándose de usted. ii! ¿+uál es la dirección del campo #ue crea la corriente en un punto so"re la pared a$uera del marco a la derec*a? lija entre las mismas posi"ilidades.
0. i) ¿Qué ocurre con la magnitud del campo magnético adentro de un largo solenoide si la corriente se duplica? a! Se vuelve 0 veces ma)or. "! Se duplica. c! %o cam"ia. d! Se reduce a la mitad. e! Se convierte en un cuarto. ii) ¿Qué ocurre con el campo si se duplica la longitud del solenoide, mientras el nmero de vueltas se mantiene igual? lija entre las mismas posi"ilidades. iii) ¿Qué ocurre con el campo si el nmero de vueltas se duplica, ) la longitud se mantiene constante? lija entre las mismas posi"ilidades. iv) ¿Qué ocurre con el campo si el radio se duplica? lija entre las mismas posi"ilidades.
2. +lasif#ue las magnitudes de los siguientes campos magnéticos de ma)or a menor, ) se3ale cual#uier caso de igualdad. a! l campo a ( cm de distancia de un alam"re recto largo #ue porta una corriente de - 4, "! el campo en el centro de una "o"ina circular, compacta ) plana, de ( cm de radio, con 15 vueltas, #ue porta una corriente de 5.- 4, c! el campo en el centro de un solenoide de ( cm de radio ) (55 cm de largo, con 1 555 vueltas, #ue porta una corriente de 5.4, d! el campo en el centro de una "arr metálica recta larga, de ( cm de radio, #ue porta una corriente de -55 4, e! un campo de 1 m6.
7. +alcule la magnitud del campo magnético en un punto #ue está a 155 cm de distancia de un conductor delgado ) largo #ue lleva una corriente de 1.55 4.
8. 'n conductor está constituido por una espira circular de radio R ) dos secciones largas ) rectas, como se muestra en la fgura. l alam"re )ace en el plano del papel ) lleva una corriente 9. :etermine una e;presión para el vector del campo magnético en el centro de la espira.
Figure 1 Imagen obtenida de: R. Serway and J. Jewett, FÍSICA para Ciencias e Ingeniería con Física oderna !o".#, $t% ed. &'ico (.F: Cengage )earning, #**+.
<. :etermine el campo magnético en un punto = localizado a una distancia ; de la es#uina de un alam"re infnitamente largo do"lado de manera #ue $orma un ángulo recto, como se muestra en la fgura. l alam"re lleva una corriente esta"le 9. %ota& tenga en cuenta #ue am"os alam"res son semi>infnitos!
Figure #: Imagen obtenida de: R. Serway and J. Jewett, FÍSICA para Ciencias e Ingeniería con Física oderna !o".#, $t% ed. &'ico (.F: Cengage )earning, #**+.
. 'n alam"re recto largo conduce corriente 9. Se *ace un ángulo recto al do"larlo por la mitad del alam"re. l do"lez $orma un arco de crculo de radio r como se muestra en la fgura. :etermine la magnitud del campo en el centro del arco.
Figure : Imagen obtenida de: R. Serway and J. Jewett, FÍSICA para Ciencias e Ingeniería con Física oderna !o".#, $t% ed. &'ico (.F: Cengage )earning, #**+.
15.
6res largos conductores paralelos portan corrientes de 9@(.55 4. a fgura es la vista de un e;tremo de los conductores, donde cada corriente sale de la página. Si considera
[email protected] cm, determine la magnitud ) la dirección del campo magnético en los puntos 4, A ) +.
Figure -: Imagen obtenida de: R. Serway and J. Jewett, FÍSICA para Ciencias e Ingeniería con Física oderna !o".#, $t% ed. &'ico (.F: Cengage )earning, #**+.
11.
n el recorrido de un relámpago vertical, recto ) largo, los electrones se mueven *acia a"ajo ) los iones positivos se mueven *acia arri"a, para constituir una corriente de (5.5 B4 de magnitud. n una posición 25.5 m al este de la mitad del recorrido, un electrón li"re se dirige a través del aire *acia el oeste con una rapidez de -55 mCs. a! ncuentre el vector $uerza #ue el relámpago ejerce so"re el electrón. la"ore un "os#uejo #ue muestre los di$erentes vectores involucrados. 9gnore el e$ecto del campo magnético de la 6ierra. "! ncuentre el radio de la tra)ectoria del electrón.
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