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biot savart
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Para el circuito que se muestra en la figura, determine:
a.- La(s ) corriente(s) eléctricas.
b.-La diferencia de potencial Vd -Ve
c.- El campo de inducción magnético en el punto P.
Solución: simplificamos la representación (ver figura), ya que para la respuesta no interesa la configuración geométrica del conductor ACD.
a.- -El tramo eléctrico Gd está abierto, luego la corriente en el es 0 A.
- El tramo eléctrico He está abierto, luego la corriente en el es 0 A.
Establecemos en forma arbitraria una corriente llamada I en la trayectoria cerrada GHG ; un sentido de recorrido de la malla (antihorario) y representamos los sentidos de las Fem. Aplicando la regla de Kirchhoff para los voltajes, tenemos:
b.- Para determinar Vd -Ve tenemos:
c.- Para determinar el campo de inducción magnético en el punto P :
0 0
0
0 [ ] ; ( *2 ) ( ) ( *8 ) 0 ; 10 0
[ ] ; ,10
.
G
G
V V I R I R RI
I A el signo negativo indica que el sentido es contrario al escogidoR
es decir la corriente I tiene un sentido horario en la trayectoria GHG
ε ε
ε
∆ = − + − + − = − − =
= −
∑
0 0 0
0 00 0
0 0 0
(0*2 ) ( *8 ) ( ) ( *2 ) (0*8.5R) ( 2 )
4 10 ; [A] ; 4 1010 10
4 ; 3 [ ]
ε ε εε εε ε
ε ε ε
− = ∆
= + + + + + +
= + = − = +
+ + + + +
−
−
− = =
− −
−−
∑
d e
d e d e
d e d
AB
e
A
B
V V
V V V
V V V
R I R I R
RI V
V V V
R
V
I RR
V
[ ]
[ ]
03
0 03
'(principiode superposición) ; [ ]
4 `
' ˆPara ; ; [ ] ; ;4 10`
ˆˆ, : 0 ; `
ˆˆ' ;
µπ
µ επ
↔
↔ ↔
× −= + =
−
× −= = =
−
= = +
− = − − −
�
� � �� � � �
� �
� � ��� �
� �
�� �
� � � �
dl r rIB B B dB T
r r
dl r rIB dB I A dl dy j
Rr r
se escoge el origen en el punto P luego tenemos r r y j a k
r r y j a k r r
[ ] [ ]
332 2 2 2 2
0 03 3
2 2 2 22 2
030 2 2 2
` ; `
ˆˆ ˆ
ˆ' 0 0 ; '
0
ˆˆ( ); ;
4 4
ˆ
4
µ µπ π
µπ
↔ ↔
↔
= + − = +
× − = × − = −− −
−= = − + +
= − +
∫
� �
� �� � � �
� �
� a
y a r r y a
i j k
dl r r dy dl r r iady
y a
I Iiaiady dydB dB
y a y a
I a i dyB
y a
[ ]
23 10 2 22 2 22
3 /4 2 333 3 02 2 2
4/4
2 2 20 0
0 030 2 2 2
; ; sec , cos
cos 1 1 1c cos ; sec
cos
1 1 2cos ; ;
2ˆ ˆ 2
;4 4
π
ππ
θ θ θ θ
θ θ θ θ θθ
θ θ θ
µ µπ π↔ ↔
= = = = ++
= = = +
= = =
= − = − +
∫
∫
∫
∫� �
a
nt
nt
nt nt nt
a
dy y aI tan dy a d
a y ay a
I a se da ay a
I d I sen Ia a a
I a i I a idyB B
y a
02
2 ˆ; [ ]2 8
µπ↔ = −
� IB i T
a a
[ ]
[ ] [ ]
'ˆ ˆ; [ ] ; d l dle ; r `
`
ˆˆ ˆ' ; ' dle ( ) ; ' ; [ ]
ˆ ˆB [ ] ; B [ ]
03
0 0
04
0 0
2 20
8 8
µπ
µ µπ π
� �
�
� � ���� � � �
� �
� �� � �� � � � � �
�� �P P
dl r rIPara B dB T r l e
r r
r r l e dl r r l e dl r r B T
I Ii T i T
a a
× −= = = =
−
− = − × − = × − × − = =
= − + = −