Guia de Fuentes de Campo Magnetico

8/19/2019 Guia de Fuentes de Campo Magnetico

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UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTEDEPARTAMENTO DE FÍSICAFÍSICA III PARA INGENIERÍA

“Guía de Fuentes deCampo Man!t"#o$

Inst%u#to%es&'%( Ma)no% Ga*%"e+ L,pe- ."m!ne-'%( .uan Ca%+os Mon-,n Mon-,n'%( G"o/ann" Sa+/ado% Va%as 'a%"++as

Cated%0t"#o&L"#( 'enan#"o 1en%í2ue- M"%anda

Preguntas3456u! p%odu#e un #ampo man!t"#o7 E+"8a toda %espuesta #o%%e#ta(

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.

9456u! o#u%%e #on +a man"tud de+ #ampo man!t"#o adent%o de un +a%oso+eno"de s" +a #o%%"ente se dup+"#a7

a) Se vuelve 4 veces mayor.b) Se duplica.c) No cambia.d) Se reduce a la mitad.e) Se convierte en un cuarto.

:4dos e+e#t%ones se desp+a-an #on +a m"sma /e+o#"dad( E+ #ampoman!t"#o es #e%o en e+ punto med"o ent%e e++os( Esto s"n";"#a 2ue&a) Viajan a lo largo de la misma lnea.b) Viajan a lo largo de lineas paralelas! en la misma dirección.c) Viajan a lo largo de lineas paralelas! en direcciones

opuestas.d) Viajan a lo largo de la lineas perpendiculares que se

interceptan.

<4Un p%ot,n esta /"a8ando a+ no%te #on /e+o#"dad #onstante( Loss"u"entes puntos est0n todos a 3m de d"stan#"a de+ p%ot,n en un

momento dado( 5En #ua+ punto +a man"tud de+ #ampo man!t"#o es mas%ande7a) "rente al protón.b) #etr$s del protón.c) %l este del protón.d) %l suroeste del protón.

=4Los d"a%amas muest%an t%es #"%#u"tos 2ue #ons"sten en a%#os#"%#u+a%es #on#!nt%"#os >#í%#u+os )a sea med"a o un #ua%to de %ad"os

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R? 9R ) :R@ ) +on"tudes %ad"a+es( Los #"%#u"tos ++e/an +a m"sma#o%%"ente( O%dena%+os de meno% a ma)o% de a#ue%do a +a man"tud de+#ampo man!t"#o en e+ punto C(

a) &!'!(b) (!'!&

c) &!(!'d) '!(!&

4Dos +a%os a+am*%es pa%a+e+os po%tan #o%%"ente "ua+ en man"tudpe%o d"%e##"ones opuestas( En un punto "nte%med"o ent%e +os a+am*%es?e+ #ampo man!t"#o es&

a) cero.b) diferente de cero y a lo largo de la linea que conecta los

alambres.c) diferente de cero y paralelo a los alambres.

d) diferente de cero y perpendicular a el plano de los dosalambres.

B4E+ d"a%ama muest%a : #a*+es pe%pend"#u+a%es a +a pa"na ) 2ueest0n sepa%ados po% d"stan#"as "ua+es( Las #o%%"entes son "ua+es ene+ sent"do 2ue se "nd"#a en e+ d"a%ama( O%dene +os #a*+es de a#ue%doa +a man"tud de +as ;ue%-as e+!#t%"#as so*%e e++os de meno% a ma)o%(

a) &!'!(b) '! & y ( empatanc) ' y ( empatan! &d) & y ( empatan! '

Ejercicios34Los sem"#í%#u+os de a+am*%e 2ue se muest%an en +a ;"u%a t"enen %ad"os a )*( Ca+#u+e e+ #ampo man!t"#o neto >man"tud ) d"%e##",n@ 2ue p%odu#e +a#o%%"ente en +os a+am*%es en e+ punto P(

a)   μ0 I (b−a )2ab

 b)   μ0 I a b

4 (b−a)

c)   μ0 I (b−a )

4abd)   μ0 I (a−b )

4ab

94Dos a+am*%es +a%os? %e#tos ) pa%a+e+os est0n sepa%ados po% una d"stan#"ade 3( m( E+ a+am*%e de +a "-2u"e%da #ondu#e una #o%%"ente I3 de ( A a#"ae+ p+ano de+ pape+( a@ 5Cu0+es de*en se% +a man"tud ) e+ sent"do de +a#o%%"ente I9 pa%a 2ue e+ #ampo neto en e+ punto P sea #e%o7 *@5Cu0+es son +aman"tud ) +a d"%e##",n de+ #ampo neto en 67 #@ 5Cu0+es +a man"tud de+ #ampo neto en S7

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a@ 9A 9(3T a#"a +a de%e#a 9(T*@ :A 9(3:T a#"a +a "-2u"e%da 9(T#@ 9(9A 9(3:T a#"a +a de%e#a 9(Td) 9A 9(3:T a#"a +a "-2u"e%da 9(T

:4Una pa%tí#u+a a+;a >#a%a 39e@ ) un e+e#t%,n se mue/en en sent"dosopuestos desde e+ m"smo punto? #ada uno #on %ap"de- de 2.5×105m / s (

Ca+#u+e +a man"tud ) d"%e##",n de+ #ampo man!t"#o tota+ 2uep%odu#en estas #a%as en e+ punto P? 2ue se en#uent%a a 3(B= nm de#ada uno(

a@ 9(=BmT a#"a a;ue%a de +a pa"na(*@ 9(=9mT a#"a adent%o de +a pa"na#@ 9(:BmT a#"a a;ue%a de +a pa"nad@ N"nuna de +as ante%"o%es(

<4Un so+eno"de de 3( #m de d"0met%o ) B=(#m de +a%o est0 e#o de a+am*%e de #o*%e de (3 #m de d"0met%o?#on a"s+am"ento mu) de+ado( E+ a+am*%e se en%o++a en un tu*o de#a%t,n en una so+a #apa? #on /ue+tas ad)a#entes 2ue se to#anmutuamente( 56u! poten#"a de*e ent%ea% a+ so+eno"de s" de*e p%odu#"%un #ampo de ( mT en su #ent%o7

a@ 9B=H*@ 9:H#@ 9BHd@ 99BH

=4La dens"dad de #o%%"ente de un a+am*%e +a%o? so+"do ) #"+índ%"#ode %ad"o a s"ue +a d"%e##",n de+ e8e ) /a%"a +"nea+mente #on +ad"stan#"a %ad"a+ % de+ e8e sen  j= j0

r

a( Dete%m"ne e+ #ampo man!t"#o

dent%o de+ a+am*%e( EJp%ese +a %espuesta en ;un#",n de +a #o%%"entetota+ I t%anspo%tada po% e+ a+am*%e(a@  μ0 I r

2

2 π a2*@  μ0 I r

2

 3 π a 3#@   μ0 I r

2 π a2d@  μ0 I r

2

2 π a 3

4Una t"%a de meta+ de+ada ) mu) +a%a #on un an#o K ++e/a a todo+o +a%o una #o%%"ente I? #omo se muest%a en +a ;"u%a ( Dete%m"ne e+

#ampo man!t"#o en e+ punto P de+ d"a%ama( E+ punto P est0 en e+p+ano de +a t"%a a unad"stan#"a * de e++a(

a)   μ0 I 

2 π wln (1+

 w

b) k̂ 

 b)   μ0 I 

2 π wln (1+

 b

w) k̂ 

c)   − μ0 I 

2 π w l n(1+

w

b ) k̂ 

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d)   μ0 I 

π wl n(1+

w

b) k̂ 

B4Un #ondu#to% #"+índ%"#o +a%o de %ad"o R ++e/a una #o%%"ente I?#omo se muest%a en +a ;"u%a( S"n em*a%o? +a dens"dad de #o%%"ente .no es un";o%me en toda +a se##",n t%ans/e%sa+ de+ #ondu#to%? s"no 2uees una ;un#",n de+ %ad"o sen . *%? donde * es una #onstante(Dete%m"ne +a eJp%es",n pa%a e+ #ampo man!t"#o ' a@ a una d"stan#"a%3 < R ) *@ a una d"stan#"a %9 > R? med"da desde su e8e(

a)   μ0 b r1

6 μ0 b R

 3

 3 r2

 b)   μ0 b r12

 3 μ0 b R

 3

6 r2

c)   μ0 b r12

 3 μ0 b R2

 3 r2

d@ N"nuna de +as ante%"o%es(

4En +a ;"u%a? e+ %ama+ de+ #"%#u"to 2ue "n#+u)e +a *ate%ía est0 mu)+e8os de +os dos sementos o%"-onta+es 2ue #ont"enen dos %es"sto%es(Estos sementos o%"-onta+es est0n sepa%ados po% una d"stan#"a de=( #m ) su +on"tud es mu#o ma)o% 2ue =( #m( Se +an-a un p%ot,n>#a%a? e@ a = ms desde un punto "nte%med"o ent%e +os dossementos o%"-onta+es supe%"o%es de+ #"%#u"to( La /e+o#"dad "n"#"a+de+ p%ot,n est0 en e+ p+ano de+ #"%#u"to ) se d"%"e a#"a e+ a+am*%ede a%%"*a( Dete%m"ne +a man"tud ) d"%e##",n de +a ;ue%-a man!t"#a"n"#"a+ so*%e e+ p%ot,n(

a) 5.2×10−18

 N 

 b) 5.0×10−18

 N 

c) 5.0×10−16

 N 

d@ N"nuna de +as ante%"o%es(

4Un pa% de /a%"++as met0+"#as +a%as ) %í"das? #ada una de +on"tudL? est0n pa%a+e+as so*%e una mesa pe%;e#tamente +"sa( Se #one#tan suseJt%emos #on %eso%tes #ondu#to%es "d!nt"#os? mu) +"e%os? #on#onstante de ;ue%-a >/e% ;"u%a@ ) #u)a +on"tud es desp%e#"a*+e

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#uando no se en#uent%an est"%ados( S" una #o%%"ente I #"%#u+a po% e+#"%#u"to? +os %eso%tes se est"%a%0n( 5Con 2u! sepa%a#",n +as /a%"++aspe%mane#e%0n en %eposo7 Supona 2ue es su;"#"entemente %ande pa%a2ue +a sepa%a#",n de +as /a%"++as sea mu#o meno% 2ue L(

a)

√

 μ 0

2 π 

 I L

k  b) √

 μ0π 

 I 2 L

k 

c) √ μ0

2 π 

 I 2

k d@ N"nuna de +as ante%"o%es(

34Dos a+am*%es +a%os ) pa%a+e+os #ue+an de #o%de+es de <( #m de+a%o de un e8e #omn >/e% ;"u%a@( Los a+am*%es t"enen una masa po%

un"dad de +on"tud de (39= m ) t%anspo%tan +a m"sma #o%%"ente ensent"dos opuestos( 5Cu0+ es +a #o%%"ente en #ada a+am*%e s" +os#o%de+es #ue+an a un 0nu+o de (Q #on %espe#to a +a /e%t"#a+7

a@ 9:(9A*@ :9(:A#@ 99(9Ad@ N"nuna de +as ante%"o%es(

334Una esp"%a #"%#u+a% t"ene %ad"oR ) #ondu#e una #o%%"ente I9 en sent"do o%a%"o >/e% ;"u%a@( E+#ent%o de +a esp"%a est0 a una d"stan#"a D so*%e un a+am*%e +a%o )%e#to( 5Cu0+es son +a man"tud ) d"%e##",n de +a #o%%"ente I3 en e+a+am*%e s" e+ #ampo man!t"#o en e+ #ent%o de +a esp"%a es "ua+ a#e%o7

a)   π D

 R I 

2a#"a a;ue%a(

 b)   π R

 D I 

2a#"a adent%o(

c)   π D

2 R I 

2a#"a a;ue%a(

d)   π R

 D I 

2a#"a adent%o(

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394Un a+am*%e en ;o%ma de sem"#í%#u+o #on %ad"o a est0 o%"entado ene+ p+ano )- #on su #ent%o de #u%/atu%a en e+ o%"en >/e% ;"u%a@( S"+a #o%%"ente en e+ a+am*%e es I?#a+#u+e +as #omponentes de+ #ampoman!t"#o p%odu#"do en e+ punto P? a una d"stan#"a J a +o +a%o de+e8e J(

a) B x=  μ0 I a

2

4( x2+a

2 ) 3 /2 B

 y=  μ0 I a

 3

2 π x( x2+a

2)1 /2

 b) B x=  μ0  I a

2

4( x2+a

2 )1/2 B

 y=  μ0  I a

 3

2 π x( x2+a

2) 3/2

c) B x=  μ0 I a

2

4( x2+a

2 ) 3 /2 B  y=

  μ0  I a 3

2 π x( x2+a

2) 3/2

d@ N"nuna de +as ante%"o%es(