UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERA PROGRAMA: ING. CIVIL.

ASIGNATURA: FISICA III. TALLER TERCER SEGUIMIENTO. MAGNETOSTTICA. FECHA DE ENTREGA: 20 MAYO - 2015

1. Una espira cuadrada de alambre, de lado , conduce una corriente . (a) Demuestre que para un punto en el eje de la espira y a una distancia z de su centro est dado por.

=

( + )( + )

(b) A qu se reduce esto en el centro de la espira?

2. La figura muestra un arreglo conocido como bobina de

Helmholtz. Consta de dos bobinas circulares coaxiales cada una de N vueltas y radio R separadas por una distancia R, conducen corrientes iguales I en la misma direccin halle el campo magntico en el punto

P

3. Dos alambres fijos se cruzan entre s perpendicularmente de modo que no se tocan en realidad pero est cerca uno del otro (ver figura). En cada alambre existen corrientes iguales I en las direcciones indicadas. Encuentra en que regin(es) habr algunos puntos de campo magntico nulo.

4. Dos alambres paralelos, separados por una distancia D, conducen una corriente, I, en direcciones opuestas como describe la figura. Una espira circular, de radio R = D/2, conduce la misma corriente en direccin contraria al movimiento de las manecillas del reloj. Determine la magnitud y la direccin del campo magntico del bucle y los alambres paralelos en el centro del bucle como una funcin de I y R.

5. Los alambres de la figura estn separados por una distancia vertical d. El punto B est a la mitad entre los dos alambres; el punto A es la distancia d/2 al alambre inferior. La distancia horizontal entre a y b es mucho mayor que d. Ambos alambres conducen la misma corriente, I. La

intensidad del campo magntico en el punto a es 1 (mT). Cul es la

intensidad del campo magntico en el punto b?

6. Considere el espectrmetro de masas que se muestra esquemticamente en la figura. El campo elctrico entre

las placas es N/C, y el campo magntico tanto en el selector de velocidad como en la cmara de desviacin

tiene una magnitud T. Calcule el radio de la trayectoria para una carga Q (C) y masa m (kg)

7. Un electrn en el punto A de la figura tiene una rapidez 0 /. Calcule

a) la magnitud y la direccin del campo magntico que har que el electrn siga la trayectoria semicircular entre A y B, y b) el tiempo requerido para que el electrn se mueva por la distancia d (de A a B)

8. Teniendo en cuenta el grafico, el cual muestra las direcciones de la corriente

encuentre: A. La densidad de flujo magntico sobre cada uno de los conductores. B. La fuerza por unidad de longitud que aparece sobre cada uno de los conductores.

9. Un alambre compuesto por dos segmentos rectos de longitud 2a y un cuarto de circunferencia de radio a que transporta una corriente I, se encuentra fijo en una regin donde existe un campo magntico B en la direccin +x. Encuentre la fuerza neta que acta sobre el alambre.

10. DEFINA CLARAMENTE LEY DE FARADAY, LEY DE LENZ LEY DE AMPER Y LEY DE BIOT SAVART CON TRES EJEMPLOS CADA UNO

11. Un lazo de corriente consiste de un semicrculo de radio R y dos segmentos rectos de longitud l con un ngulo entre ellos. El lazo es entonces localizado en un campo magntico uniforme representado por los puntos en la figura mostrada. Determine: (a) La fuerza neta sobre el lazo de corriente, (b) El momento dipolar magntico y (c) El torque magntico sobre el lazo de corriente.

12. El tringulo equiltero de la figura est formado por un trozo de alambre de resistencia uniforme. Si por una de las esquinas se suministra una corriente de intensidad I [A] y se saca por la otra, segn se indica, calcule la induccin magntica B que produce esta corriente en el centro O del tringulo

13. Un largo conductor cilndrico de radio R [m] tiene dos cavidades de dimetro R a travs de toda su longitud, como se ve en la figura. Una corriente de intensidad I [A], dirigida hacia afuera de esta hoja, est uniformemente

distribuida a travs de la seccin transversal del conductor (parte achurada). Determine la magnitud y direccin del campo magntico en el punto P, en trminos de 0, I, r y R.

14. Por un conductor rectilneo finito circula una corriente elctrica de intensidad I [A] en el sentido que muestra la figura. Encuentre la magnitud y direccin de la induccin magntica que produce en el punto P. .

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERA PROGRAMA: ING. CIVIL.

ASIGNATURA: FISICA III TALLER TERCER SEGUIMIENTO. MAGNETOSTTICA.

INVESTIGA Y SUSTENTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS

1. Compare el campo magntico debido a una larga corriente recta y el campo elctrico debido a una larga lnea recta de carga elctrica en reposo

2. Dos largos alambres aislados que conducen iguales corrientes I se cruzan en ngulo recto. Describa la

fuerza magntica que uno ejerce sobre el otro.

3. Un alambre horizontal conduce una gran corriente. Un segundo alambre que transporta una

corriente en la misma direccin est suspendido por debajo del primero. La corriente en el alambre de arriba podr sostener el alambre de abajo en suspensin contra la gravedad? En qu condiciones el alambre inferior estar en equilibrio?

4. Un alambre horizontal portador de corriente, libre para moverse en el campo gravitacional de la Tierra, est suspendido directamente arriba de un segundo alambre paralelo portador de corriente. a) En qu sentido va la corriente en el alambre inferior? b) El alambre superior puede mantenerse en equilibrio estable debido a la fuerza magntica del alambre inferior? Explique.

5. Cul sera el efecto sobre B dentro de un largo solenoide si a) el dimetro de todas las espiras se

duplica o b) el espacio entre espiras se duplica o c) la longitud del solenoide se duplica junto con una duplicacin en el nmero total de espiras?

6. Por qu torcer los alambres que entran a los dispositivos elctricos reduce los efectos magnticos de las conexiones?

7. Compare la ley de Biot-Savart con la ley de Coulomb. Cules son las similitudes y las diferencias?

8. Cmo podra definir o determinar la intensidad del polo magntico (el equivalente magntico de una sola carga elctrica) para a) un imn de barra y b) una espira de corriente?

9. Un imn atraer a cualquier objeto metlico, como los que estn hechos de aluminio, o slo a los objetos de hierro? (Intntelo y observe.) Por qu es as?

10. Todos los materiales se pueden considerar a) diamagnticos, b) paramagnticos, c) ferromagnticos? Explique.