PROBLEMARIO FÍSICA II.pdf

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  • Universidad de Oriente Ncleo de Bolvar Unidad de Estudios Bsicos Departamento de Ciencias. rea de Fsica Fsica II. Prof. Ramn Martnez

    PROBLEMARIO FSICA II

    Unidad N 1: Ley de Coulomb Problemas

    1) Una bola de corcho cargada de 1 g de masa est suspendida en una cuerda ligera en presencia de un campo elctrico uniforme, como se ve en la siguiente figura. Cuando E = (3.00 i + 5.00 j) x 105 N/C, la bola est en equilibrio a = 37. Encuentre (a) la carga en la bola y (b) la tensin en la cuerda. Resp. 10.9 nC y 5.44 x 10-3 N

    2) A cierta distancia de una carga puntual la magnitud del campo elctrico es de 500 V/m y el potencial elctrico es igual a 3 KV. (a) Cul es la distancia a la carga? (b) Cul es la magnitud de la carga? Resp. 6 m y - 2 C 3) Se colocan cuatro cargas idnticas q en los vrtices de un cuadrado de lado L. (a) En un diagrama de cuerpo libre, muestre todas las fuerzas que actan sobre una de las cargas. (b) Halle la magnitud y direccin de la fuerza total que ejercen sobre una carga las otras tres. Resp. (b) F4 = 1.722 x 10

    10 q2/L2 N, = 45 4) Se proyecta un electrn con una rapidez inicial vo = 1.60 x 10

    6 m/s hacia el interior de un campo elctrico uniforme entre las placas paralelas mostradas en la siguiente figura. Suponga que el campo entre las placas es uniforme y su direccin es vertical descendente, y que el campo afuera de las placas es cero. El electrn entra en el campo en un punto equidistante de las dos placas. (a) Si el electrn

    q

    E

    x

    y

  • pasa casi rozando la placa superior al salir del campo, halle la magnitud del campo elctrico, (b) suponga que el electrn de la figura se sustituye por un protn con la misma rapidez inicial vo. Golpeara el protn en una de las placas? Si el protn no golpeara una de las placas, cul sera la magnitud y direccin de su desplazamiento vertical al salir de la regin comprendida entre las placas? (c) Compare las trayectorias recorridas por el electrn y el protn y explique las diferencias. (d) Comente si es razonable pasar por alto los efectos de la gravedad en cada partcula. Resp. (a) 364.4 V/m (hacia abajo), (b) No pega, a t = 125 ns, el protn est a 2.73 m hacia abajo del punto de referencia. (c) Las trayectorias de ambas partculas son diferentes, debido a la atraccin de las placas (Investigar). (d) La gravedad es insignificante (Investigar).

    5) El potencial elctrico en cierta regin del espacio est dado por

    V (x, y, z) = A (x2 3 y2 + z2)

    donde A es una constante. (a) Deduzca una expresin del campo elctrico E en cualquier punto de esta regin. (b) Se mide el trabajo realizado por el campo cuando una carga de prueba de 1.50 C se desplaza del punto (x, y, z) = (0, 0, 0.250 cm) al origen, el cual resulta ser de 6 x 10-5 J. Determine A. (c) Determine el campo elctrico en el punto (0, 0, 0.250 cm). Resp. (a) E = - 2A (x i 3 j + z k) N/C, (b) 6.4 x 106 V/m2, (c) 32000 V/m k 6) La siguiente figura muestra tres cargas, q1, q2 y q3. Qu fuerza acta sobre q1? Supngase que q1 = - 1 C, q2 = 3 C, q3 = - 2C, r12 = 15 cm, r13 = 10 cm, y = 30. Resp. 2.62 N a 36.6 por debajo del eje +x

  • 7) El campo elctrico entre las placas de un osciloscopio de rayos catdicos es de 12000 N/C. Qu desviacin vertical sufrir un electrn que entre perpendicularmente al campo elctrico con energa cintica de 2000 eV (1eV = 1.6 x 10-19 J), que es un valor tpico? El conjunto desviador tiene 15 cm de largo. Resp. 33.75 mm

    8) Tres cargas se colocan como se representa en la siguiente figura. Cul es su energa potencial mutua? Supngase que q = 1 x 10-7 C y a = 10 cm. Resp. 0.009 J

    9) De la siguiente figura tome como valores q = 1 x 10-7 C y a = 5 cm.

    q1 q2

    q3

    x

    y

    r12

    r13

  • A partir de la figura contestar las siguientes 4 interrogantes:

    A. Cul es la fuerza resultante sobre la carga colocada en el vrtice inferior izquierdo del cuadrado? Resp. 0.176 N a 15 por debajo del eje +x

    B. Determine el campo elctrico, E, en magnitud y direccin, en el centro (P) del cuadrado. Resp. 3.06 x 106 N/C a lo largo del eje +x

    C. Cul es el potencial en el centro (P) del cuadrado? Resp. 0 D. Cul es la energa potencial elctrica de la configuracin de cargas? Resp.

    0.0069 J

    Preguntas 1) Nombren las propiedades de la carga elctrica. Analicen luego cada propiedad seleccionada. Resp. Son 4 propiedades (Investigar) 2) Si un electrn se libera desde el reposo en un campo elctrico uniforme, el potencial elctrico aumenta o disminuye? Qu sucede con su energa potencial elctrica? Resp. Si el potencial elctrico aumenta, la energa potencial elctrica disminuye (Investigar) 3) Un dipolo elctrico se coloca en reposo en un campo elctrico uniforme, como se ve en la siguiente figura, y se suelta. Analice su movimiento. Resp. Investigar el torque resultante.

  • 4) Dos cargas punto de magnitudes y signos desconocidos estn separadas una distancia d. La intensidad del campo elctrico es cero en un punto situado entre ellas, en la lnea que los une. Qu puede deducir respecto a las cargas?

    UNIDAD N 2: ELEMENTOS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA

    Problemas 1) Cul es la capacitancia de un capacitor de placas paralelas cuadradas que miden 5 cm de lado y que tienen un espacio entre ellas de 0.20 mm, el cual se llena de tefln? (b) Qu voltaje mximo puede soportar este capacitor? (c) Qu energa mxima puede almacenar este capacitor? (d) Qu infiere sobre las consecuencias del dielctrico de tefln en los incisos (b) y (c)? Resp. (a) 2.32 x 10-10 F, (b) 12 KV, (c) 0.017 J, (d) Incremento de Vmx y Umx (Investigar) 2) Una bobina calefactora de 500 W diseada para operar a 110 V est hecha de alambre de nicromio de 0.50 mm de dimetro. (a) Suponiendo que la resistividad del nicromio permanece constante en su valor a 20C, encuentre la longitud del alambre utilizada. (b) Considere luego la variacin de la resistividad con la temperatura. Qu potencia en realidad entregar la bobina del inciso (a) cuando se caliente hasta 1200C? (c) En qu momento consume la bobina ms electricidad: (i) al conectarla (a 20C), (ii) en pleno uso (a 1200C)? Razone la respuesta. Resp. (a) 3.17 m, (b) 339.67 W, (c) A medida que aumenta T, P disminuye. A la temperatura final consume menos. Cuando se conecta consume ms (Investigar)

  • 3) El dielctrico que se va a utilizar en un capacitor de placas paralelas tiene una constante dielctrica de 3.60 y una resistencia dielctrica de 1.60 x 107 V/m. El capacitor debe tener una capacitancia de 1.25 x 10-9 F y debe ser capaz de soportar una diferencia de potencial mxima de 5500 V. Cul es el rea mnima que deben tener las placas del capacitor? Resp. 0.0135 m2

    4) Un conductor elctrico proyectado para transportar corrientes grandes tiene una seccin circular de 2.50 mm de dimetro y mide 14 m de largo. La resistencia entre sus extremos es de 0.104 . (a) Cul es la resistividad del material? (b) Si la magnitud del campo elctrico en el conductor es de 1.28 V/m, cul es la corriente total? (c) Si el material tiene 8.5 x 1028 electrones libres por metro cbico, halle la rapidez de deriva promedio en las condiciones del inciso (b). Resp. (a) 3.65 x 10-8 .m, (b) 172 A, (c) 2.58 mm/s. 5) Un capacitor de placas paralelas de 5 pF, relleno de aire y con placas circulares se va a utilizar en un circuito en el que estar sometido a potenciales de hasta 100 V. El campo elctrico entre las placas no debe ser mayor que 10000 N/C. En su calidad de Ingeniero recin graduado, una de sus tareas son (a) proyectar el capacitor hallando cules deben ser sus dimensiones (radio y rea de cada placa) y su separacin; (b) encontrar la carga mxima que estas placas pueden soportar. Resp. (a) r = 0.042 m, A = 0.0057 m2 y d = 0.01 m; (b) Qmx. = 5 x 10

    -10 C 6) Un alambre de oro que transporta corriente tiene un dimetro de 0.84 mm. El campo elctrico en el alambre es de 0.49 V/m. Cul es: (a) la corriente que el alambre transporta? (b) La diferencia de potencial entre dos puntos del alambre a 6.4 m de distancia uno del otro. (c) La resistencia del tramo de 6.4 m de largo de este alambre. Resp. (a) I = 11.13 A, (b) Vab = 3.14 V y (c) R = 0.28 . 7) Se construye un capacitor con aire entre las placas paralelas con dos placas de 16 cm2, separadas 4.7 mm, y se conecta a una batera de 12 V. (a) Cul es la capacitancia? (b) Cul es la carga de cada placa? (c) Cul es el campo elctrico entre las placas? (d) Cul es la energa almacenada en el capacitor? (e) Si se desconecta la batera y luego se apartan las placas hasta tener una separacin de 9.4 mm, cules son las respuestas de los incisos (a), (b), (c) y (d)? (f) Suponga que la batera permanece conectada mientras se separan las placas. Cules son entonces las respuestas de los incisos (a), (b), (c) y (d) despus de separar las placas? (g) Qu pueden inferir de los resultados obtenidos? Resp. (a) 3 pF, (b) 36 pC, (c) 2,553.2 N/C, (d) 2.16 x 10-10 J, (e) 1.51 pF, 36 pC, 2,542.37 N/C, 4.35 x 10-10 J, (f) 1.51 pF, 36 pC, 1,276.6 N/C, 1.09 x 10-10 J. 8) Se sumerge un tubo de plstico de 25 m de largo y 4 cm de dimetro en una solucin de plata, y se deposita una capa uniforme de plata de 0.1 mm de espesor sobre la superficie externa del tubo. Si este tubo recubierto se conecta luego a los bornes de una batera de 12 V, cul ser la corriente? Resp. 123.76 A Preguntas

  • 1) La capacitancia de un cable coaxial se obtiene de la misma manera que un capacitor de placas paralelas? Razone su respuesta. 2) El diodo es un material hmico? Razone su respuesta.. 3) Describa el fenmeno de la polarizacin de un dielctrico en un campo elctrico, E. 4) Si al pasar el interruptor, se percibe un encendido instantneo del bombillo, cmo es que un electrn tarda casi dos horas en recorrer un metro de alambre de cobre de calibre 18? 5) Un texto afirma que los buenos conductores elctricos tambin son buenos conductores trmicos. Si es as, por qu los cordones que se emplean para conectar tostadoras, planchas y otros aparatos generadores de calor semejantes no se calientan por conduccin del calor que produce el elemento calentador? 6) Se carga un capacitor de placas paralelas conectndolo a una batera y se mantiene conectado a ella. En seguida se duplica la distancia entre las placas. Cmo cambia el campo elctrico? Y la carga entre las placas? Y la energa total? Explique su razonamiento. 7) En un capacitor de placas paralelas con dielctrico de aire, suponga que se separan las placas de modo que la separacin d sea mucho mayor que el tamao de las placas. (a) Sigue siendo exacto afirmar que el campo elctrico entre las placas es uniforme? Por qu? Explique su razonamiento (b) Es la capacitancia mayor que, menor que o igual a la ecuacin analizada en clase? (c) La diferencia de potencial entre las placas Vab es mayor o menor? Explique su razonamiento. 8) Cmo se espera que vare la resistividad de un buen aislador, como el vidrio o el poliestireno, con la temperatura? Explique su razonamiento

    UNIDAD N 3. CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA Problemas 1) Encuentre el valor de la corriente en cada ramal, en la siguiente figura. Resp. 0.6 A, 1.2 A y 0.6 A

  • 2) Calcule la corriente total y la corriente que pasa por cada resistor en la siguiente

    figura cuando = 24 V, R1 = 6 , R2 = 3 , R3 = 1 , R4 = 2 y r = 0.4 . Resp. IT

    = 15 A, IR1 = 9 A, IR2 = 6 A, IR3 = 4 A, IR4 = 2 A

    5 12 V

    10

    20 6 V

  • 3) Calcule la capacitancia equivalente para todo el circuito que muestra la

    siguiente figura. Cul es la carga total sobre la capacitancia equivalente? Resp.

    1.74 F, 20.87 C.

    4) Una resistencia de 3 M y un capacitor de 1 F se conectan en serie con una

    fuente de fuerza electromotriz de 4 V. Al cabo de 1 s despus de conectar, calcule:

    (a) la carga en el capacitor, (b) la potencia de almacenamiento del capacitor, (c) la

    R1 R2

    R3

    R4

    r

    3 F

    2 F

    4 F

    8 F

    12 V

  • potencia disipada en la resistencia, y (d) la potencia proporcionada por la fuente.

    Resp. (a) 1.13 C, (b) 6.43 x 10-7 W, (c) 2.74 x 10-6 W, (d) 3.82 x 10-6 W

    5) Halle la corriente a travs de cada uno de los tres resistores del siguiente circuito. Las fuentes de fem tienen una resistencia interna insignificante.

    6) Una tostadora de 1800 W, una sartn elctrica de 1.3 KW y una lmpara de 100 W estn conectadas a un mismo circuito de 20 A y 120 V. (a) Cunta corriente toma cada dispositivo, y cul es la resistencia de cada uno? (b) Har esta combinacin que se queme el fusible? Qu solucin daran y evitar la posibilidad de un incendio? 7) Determinen I1, I2 e I3 en la siguiente figura. Resp. 0.266 A, 0.533 A, 0.800 A

  • 8) Un capacitor de 750 pF tiene una carga inicial de 6 C. Se conecta despus a un resistor de 150 M y se deja que se descargue a travs del resistor. (a) Cul es la constante de tiempo del circuito? (b) Expresen la corriente en el circuito y la carga en el capacitor como funciones del tiempo. Resp. (a) 0.1125 s, (b) I = 53.3 e-t/0.1125 A 9) Determine la resistencia equivalente entre las terminales a y b para la red que se ilustra a continuacin. Resp. 3.34 F

    3

    4 V

    9

    8 V

    9

    16 V

    I2

    I1 I3

  • 10) Encuentre la capacitancia equivalente entre los puntos a y b para el grupo de capacitores conectados, como se indica en la siguiente figura si C1 = 5 F, C2 = 10 F y C3 = 2 F. Resp. 6.05 F

    2

    3

    5

    1

    2

    2

    1

    2

    a b

  • C1

    C1

    C2 C2 C3

    C2 C2

    a

    b

  • 11) Calcule la potencia disipada en cada resistor en el circuito de la siguiente figura. Resp. 14.22 W, 28.44 W, 1.33 W y 4 W

    12) Calcule I1, I2 e I3 en la siguiente figura. 5 pts. Resp. 1 A, 2.5 A y 3.5 A.

    13) Para el sistema de capacitores mostrado en la siguiente figura, encuentre (a) la capacitancia equivalente del sistema, (b) el potencial a travs de cada capacitor, (c) la carga sobre cada capacitor, y (d) la energa total almacenada por el grupo.

    2

    4

    3 1

    2

    4

    3

    1

    5

  • Resp. (a) 3.33 F, (b) 60 V, 30 V, 60 V y 30 V, (c) 120 C, 120 C, 180 C y 180 C, (d) 0.0135 J

    14) En la siguiente figura suponga que el interruptor se ha cerrado el tiempo suficiente para que el capacitor quede completamente cargado. Determine (a) la corriente de estado estable a travs de cada resistor, y (b) la carga Q en el capacitor. (c) El interruptor se abre despus en t = 0. Escriba una ecuacin para la corriente iR2 a travs de R2 como una funcin del tiempo, y (d) encuentre el tiempo que tarda la carga en el capacitor para disminuir a un quinto de su valor inicial. Resp. (a) 333.33 A, (b) 50 C, (c) IR2 = (277.77A) e

    -t/0.18, (d) 0.29 s

    3 F 6 F

    2 F 4 F

  • Preguntas 1) Si se conectan en serie un capacitor de 4 F y uno de 8 F, cul de los dos tiene la mayor cantidad de energa almacenada? Y si los dos capacitores se conectan en paralelo? 2) Cuando se conecta en serie un capacitor con una batera y un resistor, influye el resistor en la carga mxima que se almacena en el capacitor? Por qu? Qu propsito tiene la inclusin del resistor? 3) Explique la diferencia entre resistencia de carga y resistencia interna de una batera.

    4) Incluidas en las Reglas de Kirchhoff hay dos leyes de conservacin, cules son?

    5) Un fusible trabajara apropiadamente si se pusiera en paralelo con el

    dispositivo que supuestamente protege? Argumente su respuesta.

    6) Un capacitor lleno de aire se carga, luego se desconecta del suministro de energa elctrica y por ltimo se conecta a un voltmetro. Explique cmo y por qu las lecturas de voltaje cambian cuando se inserta un dielctrico entre las placas del capacitor.

    R1 = 12 K

    R2 = 15 K

    3 K

    10

    F

  • UNIDAD N 4. EL CAMPO MAGNTICO

    Problemas 1) Una barra horizontal de 0.20 m de largo est montada en una balanza y conduce una corriente. En la ubicacin donde se halla la barra un campo magntico horizontal uniforme tiene una magnitud de 0.067 T y su direccin es perpendicular a la barra. La balanza mide la fuerza magntica sobre la barra, la cual resulta ser de 0.13 N. Cul es la corriente? Resp. 9.7 A 2) Una bobina circular con devanado compacto y un dimetro de 4 cm tiene 600 espiras y conduce una corriente de 0.5 A. Cul es la magnitud del campo magntico (a) en el centro de la bobina, (b) en un punto sobre el eje de la bobina a 8 cm de su centro? Resp. (a) 0.0094 T, (b) 0.00013 T 3) Se coloca una bobina de 4 cm de radio con 500 espiras en un campo magntico uniforme que vara con el tiempo segn B = (0.0120 T/s)t + (3 x 10-5) T/s4)t4. La bobina est conectada a un resistor de 600 , y su plano es perpendicular al campo magntico. No tenga en cuenta la resistencia de la bobina. (a) Halle la magnitud de la fem inducida en la bobina en funcin del tiempo. (b) Cul es la corriente en el resistor en el tiempo t = 5 s? Resp. (a) = (0.030 + 0.00030 t3) V, (b) 112.5 A 4) (a) Cul es la rapidez de un haz de electrones cuando la influencia simultnea de un campo elctrico de 1.56 x 104 V/m y un campo magntico de 4.62 x 10-3 T, con ambos campos normales al haz y entre s, no desvan los electrones? (b) Muestre en un diagrama la orientacin relativa de los vectores v, E, y B. (c) Cuando se elimina el campo elctrico, cul es el radio de la rbita del electrn? Cul es el periodo de la rbita? 5) Sobre un anillo de madera cuyo dimetro medio es de 14 cm se ha formado un devanado toroidal compacto de 600 espiras. Halle el campo magntico en todos los puntos del toroide, utilizando la Ley de Ampere. Calcule la magnitud del campo magntico en el centro de la seccin transversal del devanado cuando la corriente en el devanado es de 0.650 A. 6) En la siguiente figura se muestra un conductor con forma de U en un campo magntico uniforme B perpendicular al plano de la figura, dirigido hacia la parte interna de la pgina. Se coloca una barra metlica de longitud L entre los dos brazos del conductor para formar un circuito, y se traslada la barra hacia la derecha con velocidad constante v. Esto induce una fem y una corriente, y es por esta razn que este dispositivo recibe el nombre de generador de conductor corredizo. Halle la magnitud y direccin de la fem inducida resultante.

  • 6) Se inserta un alambre recto portador de corriente en una regin del espacio donde hay un campo magntico intenso dirigido verticalmente hacia abajo. Cmo se puede orientar el alambre de modo que la fuerza magntica lo mantenga suspendido en el aire? 7) En la figura el campo magntico B es uniforme y perpendicular al plano de la figura, y apunta hacia afuera. El conductor tiene un segmento recto de longitud L perpendicular al plano de la figura a la derecha, con la corriente opuesta a B; seguido de un semicrculo de radio R; y finalmente otro segmento recto de longitud L paralelo al eje x, como se muestra. El conductor transporta una corriente I. (a) Proporcione la fuerza magntica total sobre estos tres segmentos de alambre. (b) Cules son la magnitud y direccin de la fuerza magntica total sobre el conductor si ahora el campo magntico es paralelo al eje x? (c) En ambos casos, la fuerza total es la misma que si se sustituyera el semicrculo por un segmento recto a lo largo del eje x? Pueden explicar por qu? Resp. (a) F = IB (L + 2R) j, (b) F = - ILB j, (c) En ambos casos se puede sustituir los tramos por un conductor recto. Los resultados as lo explican.

  • 8) Una bobina circular con devanado compacto y un radio de 2.40 cm tiene 800 espiras. (a) Cul debe ser la corriente en la bobina si el campo magntico en el centro de sta es de 0.0580 T? (b) A qu distancia x del centro de la bobina, sobre el eje de sta, alcanza el campo magntico la mitad del valor que tiene en el centro? Resp. (a) 2.77 A, (b) 0.0184 m 9) Una espira circular plana de acero de 75 cm de radio est en reposo en un campo magntico uniforme, como se muestra en la vista de canto de la siguiente figura. El campo cambia con el tiempo segn B(t) = (1.4 T) e (0.057 s-1)t. (a) Encuentre la fem inducida en la espira en funcin del tiempo. (b) Cundo es la fem inducida igual a 1/10 de su valor inicial? (c) Encuentre el sentido de la corriente inducida en la espira, vista desde arriba de la espira. Resp. = 0.122 e-0.057t V, (b) t = 40.4 s, (c) Antihorario

    10) Una bobina circular de alambre de 8.6 cm de dimetro tiene 15 espiras y conduce una corriente de 2.7 A. La bobina est en una regin donde el campo magntico es de 0.56 T. (a) Qu orientacin de la bobina proporciona el momento de torsin mximo en la bobina, y cul es este momento de torsin mximo? (b) Con qu orientacin de la bobina es la magnitud del momento de torsin el 71% del hallado en el inciso (a)? 11) Sobre un anillo de madera cuyo dimetro medio es de 14 cm se ha formado un devanado toroidal compacto de 600 espiras. Halle el campo magntico en todos

    O I (entra)

    I

    L

    R

    I

    x

    y

    B (sale)

    60

    B

  • los puntos del toroide, utilizando la Ley de Ampere. Calcule la magnitud del campo magntico en el centro de la seccin transversal del devanado cuando la corriente en el devanado es de 0.650 A. 12) Una espira cuadrada de cobre de 10 cm por lado est situada en una regin de campo magntico cambiante. La direccin del campo magntico forma un ngulo de 37 con el plano de la espira. El campo cambiante con el tiempo presenta la siguiente dependencia respecto al tiempo: B(t) = 0.10 T + (1.00 x 10-5 T/s) t. Determine la fem inducida en la espira de cobre en los tiempos t > 0. 13) Un protn se mueve horizontalmente en direccin perpendicular a un campo magntico constante orientado de tal modo que desva el protn hacia arriba. La magnitud del campo es 0.010 T. Cul es la velocidad del protn, para que la fuerza magntica anule exactamente la fuerza de gravitacin en el protn, dejndolo en trayectoria horizontal? La intencin del problema es comparar la fuerza gravitacional con las fuerzas electromagnticas. Qu pueden significar al respecto? Resp. 1.02 x 10-5 m/s. La muy baja velocidad demuestra que la fuerza gravitatoria es insignificante comparada con la fuerza magntica. 14) Un solenoide de 1.5 cm de dimetro tiene 60 cm de longitud y est formado por 450 vueltas. Cul es el campo magntico en el centro del solenoide, cuando la corriente en la bobina es 5 A? Resp. 4.71 x 10-3 T, a lo largo del eje del solenoide. 15) Una espira de alambre de 0.35 m2 de rea, se coloca entre las piezas polares de un electroimn, en ngulo recto con la direccin de las lneas de campo magntico. Cul es la fuerza electromotriz que se genera en la espira, si cambia el campo magntico con una rapidez uniforme, de 2 T a 4 T en 9.3 s? Suponga que el campo magntico es uniforme en toda el rea de la espira. Resp. 7.53 x 10-2 V. 16) Un protn entra a una regin de campo magntico constante, orientado perpendicularmente a su trayectoria. All, el protn viaja a una velocidad de 3 x 106 m/s en trayectoria circular de 20 cm de radio. Cul es la magnitud del campo magntico? Resp. 0.16 T.

    17) Un solenoide superconductor largo se devana con alambre fino de niobio, de modo que hay 3 x 104 vueltas/m. Si una fuente de corriente produce 50 A, Cul es el campo magntico dentro del solenoide? Resp. 1.88 T, a lo largo del eje del solenoide. Preguntas 1) De qu manera se establece el sentido de la corriente inducida en una espira ubicada en un campo magntico variable? Ayudita: Analizar la Ley de Lenz.

  • 2) De un ejemplo de cmo la Ley de Faraday puede explicar el funcionamiento de un generador elctrico 3) Se inserta un alambre recto portador de corriente en una regin del espacio donde hay un campo magntico intenso dirigido verticalmente hacia abajo. Cmo se puede orientar el alambre de modo que la fuerza magntica lo mantenga suspendido en el aire? 4) Es posible generar un campo elctrico a partir de un campo magntico? Razonen la respuesta. Ayudita: Analizar la Ley de Faraday. 5) Una espira rectangular se mueve cruzando un campo magntico uniforme, de tal modo que la fuerza electromotriz inducida es cero. Qu puede usted decir acerca del ngulo entre la normal a la superficie de la espira y la direccin del campo magntico durante el movimiento? Ayudita: Analizar la Ley de Faraday.