Trabajo colaborativo 2 grupo_201424_8 consolidado.docx

8/18/2019 Trabajo colaborativo 2 grupo_201424_8 consolidado.docx

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA y a DISTANCIAZONA CENTRO BOGOTÁ – CUNDINAMARCA

CEAD JOSÉ ACEVEDO y GÓMEZESCUELA Ciencias Básicas Tecn!"!#$as e In#enie%$as & ECBTI

ELECTROMAGNÉTISMOTrabajo colaborativo 2

Momento 2: CAMPOS MAGNETOSTÁTICOS MATERIALES ! "ISPOSITI#OSMAGNÉTICOS$

Presentado a:

ING% EL&ER 'ERNAN"O CAMELOTUTOR DE CURSO

Realizado por:

ANGEL MARINC()% : *+,-./.

G0STA#O A"OL'O RAMIRE1OSCAR E"0AR"O RAMIRE1CESAR A0G0STO SEG0RA

0AN PA&LO TORRES

Grupo 201424_8

http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=529575&course=340http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=569048&course=340http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=311657&course=340http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=523614&course=340http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=569048&course=340http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=311657&course=340http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=523614&course=340http://campus03.unad.edu.co/ecbti02/user/view.php?id=529575&course=340


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U!"ERS!D#D #C!O#$ #%!ERT# & # D!ST#C!#' U#DESCUE$# DE C!EC!#S %(S!C#S' TECO$OG)# E !GE!ER)#

%OGOT(' D*C*' OCTU%RE 201+

INTRO"0CCI3N

El presente tra,a-o tiene .o/o inalidad la realiza.in de las a.tiidades soli.itadasen la 3ua inte3rada del .urso en .uestin' .on el in de apropiar el .ono.i/iento

,5si.o re6uerido en el desarrollo de la /ateria* #de/5s' /ediante la ela,ora.in de las a.tiidades' se pretende dar un re.orridoso,re los prin.ipales te/as rela.ionados .on el ele.tro/a3netis/o .o/o lo son lale7 de .oulo/,' las .ar3as' el .a/po el.tri.o 7 de/5s .on.eptos teri.os 6ue sonla ,ase unda/ental de /u.9os de los desarrollos te.nol3i.os 6ue a.tual/entetene/os en la ida .otidiana*

O&ETI#OS

#l ter/inar la realiza.in del presente tra,a-o pretende/os lo3rar los si3uienteso,-etios:

• %alanza de .orriente• uerza 7 /oi/iento so,re una espira

!dentii.ar los prin.ipales aspe.tos a tener en .uenta en la unidad 2 reerente aen esta unidad se presentan los .on.eptos ,5si.os rela.ionados .on el .a/po/a3nti.o est5ti.o' el .ual es el prin.ipio de un.iona/iento de /u.9osdispositios 6ue a.ilitan o elean la .alidad de ida de los seres 9u/anos:


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.uplas' resonador /a3nti.o' tor6ue /a3nti.o' /otores' ,o,inas'3aus/etros' anillos /a3nti.os' leita.iones*

;.a/po /a3nti.o est5ti.o< es un .a/po interesante 7 de per/anen.iate.nol3i.a' el .ual es la ,ase para estudios o apli.a.iones en dispositios osiste/as /5s .o/ple-os*

• Desarrollar e-er.i.ios 6ue per/itan 9allar el alor de una uerza de,ido a una.ar3a el.tri.a*

"ESARROLLO "E ACTI#I"A"ES

Cada estudiante de,e desarrollar ;=< e-er.i.ios de los propuestos para la unidad 7.o/partirlos en el oro .ola,oratio .on los de/5s inte3rantes del 3rupo' erii.ando6ue los e-er.i.ios desarrollados no .oin.idan .on los presentados por otro

.o/pa>ero* Estos ejercicios deben ser compartidos en las dos primeras semanas dela construcción del trabajo colaborativo* ;$os e-er.i.ios se en.uentran .o/o ane4o 5al inalizar la 3ua*

Cada estudiante de,e es.o3er ;2< de los e-er.i.ios desarrollados por sus.o/pa>eros 7 erii.ar el desarrollo ade.uado del /is/o' indi.ando la te/5ti.a a la6ue 9a.e reeren.ia el e-er.i.io es.o3ido 7 las aria,les si.as 6ue all se utilizan*

Estas verificaciones deben ser compartidas en el foro colaborativo tres días antes del cierre de la actividad.

RES0LTA"OS

E-er.i.io 1: Os.ar Ra/rez


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6%=2

/r

=

1



En un e?peri/ento nu.lear se /uee un protn de 1*0 @e* En un .a/po /a3nti.ounior/e si3uiendo una tra7e.toria .ir.ular* ABu ener3a de,e tener una part.ula

ala para se3uir la /is/a r,itaCar3a el.tri.a del protn:

1 ;1' 10F1 C<

Teniendo en .uenta 6ue se desea 6ue la part.ula ala si3a al protn en una.ir.uneren.ia i3ual ala del /is/o' pode/os i3ualas las e.ua.iones de los dosdespe-ando la .ar3a de .ada uno 7 o,tene/os:

Con lo .ual la .ar3a de la part.ula de,er5 ser i3ual a la .ar3a del protn 6ue es de;1' 10F1 C


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Un ala/,re de 0 ./* de lon3itud 7 10 3r de /asa est5 suspendido /ediante unosala/,res le?i,les en un .a/po /a3nti.o de indu..in de 0*40 He,erI/2* ACu5l esla /a3nitud 7 dire..in de la .orriente 6ue se re6uiere para eli/inar la tensin en losala/,res 6ue lo sostienen

En este e-er.i.io nos piden 9allar el alor de la intensidad en a/perios' sa,e/os 6uepara 6ue no e?ista tensin la su/atoria de uerzas de,e ser i3ual a 0:

Teniendo .o/o 1 7 2 la uerza o rea..iones en .ada e?tre/o del ala/,re

Tene/os 6ue la intensidad es i3ual a

0'42 #


Un ala/,re el.tri.o en la pared de un edii.io porta una .orriente .d de 2+#erti.al/ente 9a.ia arri,a* ACu5l es el .a/po /a3nti.o de,ido a esta .orriente enun punto P a 10 ./ al norte del ala/,re

Tene/os la si3uiente e.ua.in:

% J KL*iI;2MR<

i J 2+#Ko J per/ea,ilidad del a.io J 4MN10F #FQ


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R J 10./ J 0*1/

Ree/plazando 7 solu.ionando tene/os:

% J ;4MN10F


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E-er.i.io 8: uan Pa,lo Torres

Una lnea de poten.ia re.ta porta =0#' es perpendi.ular al .a/po /a3nti.o de latierra de 0.50 x10−4

T * A.u5l es la /a3nitud de la uerza 6ue se e-er.e so,re 100 /

de esta lnea de trans/isin

RTA:

566 m

Co/o la lnea de 100 /etros esta perpendi.ular al .a/po /a3nti.o de la tierra

6uiere de.ir 6ue 9a7 un 5n3ulo de 0V .on respe.to a di.9o .a/po' por lo tanto: F =il x B sen


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Cuando se 9a,la de des.ri,ir la tra7e.toria .uantitatia se reiere al alor nu/ri.o6ue resulta de una /edi.in 6ue se e?presa .on nW/eros a.o/pa>ado por

unidades' lo .ual 6uiere de.ir 6ue de,e/os 9allar el alor de la uerza /a3nti.a 6uee-er.e el .a/po so,re di.9o ele.trn*

E/pleando la e.ua.in unda/ental de la uerza de $orentz tene/os 6ue F =q⃗ v x B ' 7 sa,iendo 6ue la .ar3a del ele.trn es de −1,60 x10

−19C ' por lo

tanto:

F =q⃗ v x B ⃗F =−1,60 x 10−19(2.0 x 107 m/ s)(0,010)

⃗F =3,2 x 10−14

$a tra7e.toria del ele.trn sa,iendo 6ue tiene una .ar3a ne3atia 7 por la uerza.al.ulada nos deter/ina 6ue presenta un /oi/iento .ir.ular en sentido .ontrario alas /ane.illas del relo- en el .a/po /a3nti.o unior/e*

E-er.i.io 1=: (n3el @arn

ACu5nta .orriente lu7e en un ala/,re de 4*8 / de lar3o si la uerza /5?i/a so,re les de 0*+ .uando se .olo.a en un .a/po unior/e de 0*0800 T

Para la solu.in de este e-er.i.io se utiliza la r/ula de .a/po /a3nti.o:

Entonce7:

L: longitud


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F : fuerza

B :Campo magnético

I =Corriente

"ato7:

Longitud: 4.8m de largo

Fuerza: 0.75N

Campo uniforme: 0.800T

i=?

F =i LxB

!espe"amos F :

F

LxB=

0.75 N

4.8m x0.08T

i= 0.75 N

0.384mT

i=1.95 N /mT

E-er.i.io 14: (n3el @arn

Un del3ado solenoide de 12 ./ de lar3o tiene un total de 420 ueltas de ala/,re 7porta una .orriente de 2*0 #* Cal.ule el .a/po en el interior' .er.a del .entro*

$a r/ula 6ue se utiliz para la solu.in es .a/po en el .entro de un solenoide delon3itud $ 7 espiras*


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Entonce7:

B : campomagnético

#0 : permeabilidad del vac$o

i : intensidad de corriente

L: Longitud de %ilo o del solenoide

N : numero de espiras

"ato7:

L: &olenoidedelargo :12cm

N : n'mero de espiras :420 vueltas

i : intensidad de corriente :2 (m

B : campomagnético :?

or/ula: .a/po en el .entro de un solenoide de lon3itud $ 7 espiras

#0=4. ) .10−7

B=( # 0 i

L ) N

B=( 4. ) .10−7

x2 (mp

0.12m )420 N


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) =3.14

B=3.14 x 8) =( 25.12 x10−7

0.12 )420 N =( 0.00000250.12 )420 N

B=(2.08 x 10−5 x 420 N )

B=0.087T

T periodo delaorbita

E-er.i.io 1+: (n3el @arn

Un solenoide de =0 ./ de lar3o 7 1*2+ ./ de di5/etro produ.ir5 un .a/po de 0*=8+T en su .entro* ACu5nta .orriente de,e portar el solenoide si tiene + ueltas deala/,re

Se utiliz la si3uiente or/ula:

Entonce7:

El .o/pa>ero est5 utilizando la e.ua.in in.orre.ta*

$a e?presin .orre.ta es la si3uiente:


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B= *0 N

l i= *0∋¿

Donde:

n= N

l que es elnumero devueltas por unidad delongitud

B=campo magnetico

; *0=4 ) ∗10−7

T m / (¿constante de permeabilidad del espacio libre

i=corriente

Enton.es:

n=

975 vueltas

0.3m =3250 vueltas por metro

Despe-a/os i:

i= B *0

n

Ree/plazando alores:


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i= 0.385T

(4 ) ∗10−7 T m ( )∗(3250 vueltasm )

i=94.26 (

E-er.i.io +: Gustao #dolo Ra/rez

-% En un .i.lotrn se est5 /oiendo un deutrn en un .a/po /a3nti.o de 1*+He,erI/2 7 una r,ita de 2*0 / de radio* De,ido a un .9o6ue rasante .on un ,lan.o'el deutrn se desinte3ra .on una prdida insi3nii.ante de ener3a .inti.a' en unprotn 7 un neutrn*

Rta%

El e-er.i.io no es /u7 .on.reto pero a/os a 9allar la ener3a .inti.a de lapart.ula*

E?presin de la ener3a .inti.a en un.in del radio:

+ =q

2B

2 ,

2

2m

m=masa de la particula

,= ,adio de laorbita

q=Cargadela particula

B=Campo magnetico

Ree/plazando tene/os:


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+ =

(1.602∗10−19C )2∗(1.5 weberm2 )2

∗(2m)2

2(3,343∗10−27 +g)

+ =3.457∗10−11 -

E-er.i.io : Gustao #dolo Ra/rez

,% En un .a/po /a3nti.o de EJ 0*+0 He,erI/2' Apara 6u radio de tra7e.toria

.ir.ular5 un ele.trn .on una elo.idad de 0*1

Rta%

$a e.ua.in para el radio de una tra7e.toria .ir.ular:

r=mv

qB

Donde:m=masa de la particula

v=velocidad de la particula

q=Cargadela particula

B=Campo magnetico

Ree/plazando tene/os:

r=(9.10∗10−31 +g )∗(0.1 m

s )

(−1.602∗10−19 C )∗(0.5 weberm

2 )


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r=−1.136∗10−12m

E-er.i.io 12: Gustao #dolo Ra/rez

52% Deter/ine la /a3nitud 7 dire..in de la uerza entre dos ala/,res paralelos de=+/ de lar3o 7 separados *0./' si .ada uno porta 2+# en la /is/a dire..in*

Rta%

$a uerza /a3nti.a por unidad de lon3itud entre dos ala/,res paralelos' separadospor una distan.ia a 7 6ue porta .orrientes !1e !2' tiene una /a3nitud:

F B

l =

*0 I 1 I 2

2)a

Despe-a/os la e.ua.in para 9allar la /a3nitud de la uerza:

F B= *0 I 1 I 22 )a

l

$ue3o ree/plaza/os los alores: ; *0=4 ) ∗10−7

T m / ( < Constante de

per/ea,ilidad del espa.io li,re*

F B=(4 ) ∗10−7 T

m

()(25 ()(25 ( )

2) (0,06) 35m

F B=0,072916 N

$a dire..in de la uerza es del ala/,re 1 9a.ia el ala/,re 2* ;Condu.tores paralelos6ue llean .orrientes en una /is/a dire..in se atraen


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Revi7i(n )e lo7 ejercicio7

Se realiza la reisin de los e-er.i.ios +' 7 12

$os .uales est5n ,ien desarrollados 7 se 9iso una apli.a.in .orre.ta de las or/ulaspor parte del .o/pa>ero GUST#"O #DO$O R#@!REX #*

Con todo respeto #GE$ @#R!

#d-unto reisin 7 .orre..in de los e-er.i.ios 1+'14 7 1=

alta solo un da para .errar plazo de tra,a-o .ola,oratio 2* $os 6ue aWn no 9ansu,ido sus aportes por aor an/ense' para .onsolidar tra,a-o inal*

Cordial/ente

Gustao Ra/rez

Yola Os.ar' .o/pa>eros' Proesor

$os e-er.i.ios 4 7 11 est5n .orre.tos en el plantea/iento 7 en la solu.in* El e-er.i.io1 no lo ten3o del todo .laro 7a se3Wn se e la .ar3a de .ual6uier part.ula tendra6ue tener la .ar3a del protn para se3uir la /is/a or,ita

El Wni.o in.oneniente 6ue pude notar es 6ue le alt utilizar /5s el editor dee.ua.iones para es.ri,ir de una /e-or /anera los e-er.i.ios* De resto todo OZ

uan pa,lo torres

CONCL0SIONES

@ediante la ela,ora.in de este tra,a-o ue posi,le resoler e-er.i.ios apli.ando los.on.eptos 7 or/ulas del .a/po el.tri.o' le7 de .oulo/,' ener3a' et.*' los .ualesson de 3ran i/portan.ia en el desarrollo de la a.tiidad proesional*


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Deter/inar la uerza 6ue 3enera una .ar3a' la /a3nitud del .a/po el.tri.o' ladensidad de .a/po el.tri.o entre otros .on.eptos del ele.tro/a3netis/o' nossiren para entender las 3randes apli.a.iones pr5.ti.as en el desarrollo de lain3eniera 7 la .ien.ia en este .a/po[ es unda/ental entender la teora 7 6uereorzada .on los e-er.i.ios .o/o los anterior/ente presentados nos per/itir5n.o/prender la naturaleza 6ue tienen di.9os aan.es te.nol3i.os*

Deter/inar la uerza 6ue 3enera una .ar3a' la /a3nitud del .a/po el.tri.o' 7 la

densidad de .a/po el.tri.o' .ono.er las intera..iones rela.ionadas a estos

.on.eptos 7 sus apli.a.iones en la te.nolo3a a.tual*


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&I&LIOGRA'8A

U#D ;s**


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