Un partícula de masa 2 mg, formada por cationes At+7 se mueve con velocidad constante V = (– 2i + 6j) X 104 m/s. Determina el campo magnético generado por esta partícula en el punto localizado

SERIE 3

1. Un partícula de masa 2 mg, formada por cationes At+7 se mueve con velocidad constante V = (– 2i + 6j) X 104 m/s. Determina el campo magnético generado por esta partícula en el punto localizado en (5i – 3j) m: a) cuando la carga pasa por la posición (–3i –2j) m y b) 8 ms después de pasar por dicha posición.  

2. Un partícula de masa 3 mg, formada por aniones As-5 se mueve con velocidad V = – 6 X 103 j m/s, sobre la recta X = – 5 m. Determina el campo magnético producido por esta partícula en el punto localizado en (2i  – 3j)  m: a) cuando la carga pasa por el punto (– 5i + 6j)  m y b) 3 ms después de pasar por dicho punto.  

3. Determina el campo magnético transitorio a 10 m de un rayo si la carga transferida de la  nube  a tierra es alrededor de 30 C y la rapidez media de las cargas es del orden de 106 m/s.

4. Dos conductores rectilíneos largos están colocados uno sobre el eje X,  y el otro sobre el eje Y, las corrientes circulan en las direcciones positivas de los ejes, y las intensidades son 6 A y 4 A respectivamente. Determina el campo magnético generado por dichos alambres en un punto localizado en (3i +4j) m.

5. Sobre tres de los vértices de un cuadrado de lado 80 cm cruzan alambres infinitos que conducen corrientes iguales de 12 A. Determina el campo magnético generado por los tres alambres en el cuarto vértice.

6. Dos anillos concéntricos de radios 25 y 50 cm, respectivamente, conducen cada uno corrientes de 4 y 8 A. Determina el campo magnético generado por los anillos en un punto sobre su eje a 20 cm del centro, cuando las corrientes fluyen en el mismo sentido y cuando fluyen en sentidos contrarios. Repite los cálculos anteriores pero para el centro de los anillos.

7. Una espira de radio 20 cm debe producir un campo en su centro que neutralice exactamente el campo magnético terrestre de magnitud 2 Gauss dirigido 70o por debajo de la dirección horizontal Sur. Determina la intensidad de corriente  en la espira y haz un esquema que muestre la orientación de la espira y el flujo de corriente.

8. Tienes dos conductores rectilíneos largos, paralelos al eje Z y contenidos en el plano XZ. Uno de los conductores está en x = 80 cm, su intensidad de corriente es 15 A y circula hacia Z negativo. El otro alambre está  en x = – 50 cm, su intensidad de corriente es  20 A y circula hacia Z positivo. Determina el campo magnético generado por los conductores en los siguientes puntos: a) r =  – 80i cm; b) el origen; c) r = 90i cm; d) r = 40j cm.

9. Un solenoide de largo 80 cm, diámetro 2 cm y devanado de 3200 vueltas, conduce una corriente de 8 A. Calcula la magnitud del campo magnético generado en el interior del solenoide.

10. Un par de bobinas idénticas de radio r y separadas una distancia r constituye un dispositivo clásico, generador de campo magnético, llamado bobinas de Helmholtz. Estas bobinas son coaxiales y por ellas circulan corrientes idénticas. Una característica de las bobinas de Helmholtz es que el campo resultante en la región entre las bobinas es muy uniforme. Si r = 30 cm, I = 15 A y el número de vueltas de cada bobina es N = 250, calcula  el campo magnético en el punto medio de la separación de las bobinas.

11. Bobinas anti-Helmholtz se usan en muchas aplicaciones de Física como trampas y enfriamiento de átomos con láser, donde se necesita un campo no homogéneo. Estas bobinas son como las de Helmholtz, pero en ellas la corriente fluye en sentidos opuestos y la separación entre ellas es r[pic 1][pic 2] , en vez de r. Si r = 30 cm, I = 15 A y el número de vueltas de cada bobina es N = 250, calcula el campo magnético en el punto medio de la separación de las bobinas.

12. Un cable conductor infinitamente largo, situado a lo largo del eje Z, transporta una corriente de 20 A en la dirección Z positiva. Un segundo cable también infinitamente largo, es paralelo al eje Z en x = 10 cm. A) Determina la intensidad de corriente eléctrica en el segundo alambre sabiendo que el campo magnético en x = 2 cm es cero y b) calcula el campo magnético en x = 5 cm.

13. Un solenoide de largo 2 m y diámetro 16 cm, conduce una corriente de intensidad 8 A. El campo magnético en el interior del solenoide mide 50 mT. Calcula la longitud del alambre que forma el solenoide. Si el alambre es de cobre y el diámetro de la sección transversal del alambre es 2 mm, determina la diferencia de potencial a que debe conectarse el solenoide.

14. Un toroide de sección transversal cuadrada de lado 20 cm, radio interior 12 cm, 8000 vueltas, conduce una corriente de intensidad 90 mA. Calcula el campo magnético en el  interior del toroide en: a) el radio interior y b) el radio exterior.

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