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• alejandro gutierrez

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INSTITUTO NACIONAL PEDRO LAZO V DEPARTAMENTO DE FÍSICA RGP/GUÍA INDUCCIÓN IV/ SEMESTRE 2

GUÍA DE EJERCICIOS: INDUCCIÓN MAGNÉTICA 1.- En la figura se aprecia una placa y dos conductores, A y B que transportan corriente eléctrica cada uno atravesando la placa. El punto “C” es equidistante de A y de B.- Considere la forma del campo magnético inducido por cada uno de ellos en la placa. ¿Cuál debe ser la dirección de la corriente en cada conductor, de modo que el campo magnético neto sea siempre NO nulo en el punto C y apunte hacia abajo? 2.- Una barra horizontal de masa “m” y longitud “L” se alinea en dirección Norte-Sur. La barra conduce una corriente “I” en la dirección hacia el norte. Cuando se aplica un campo magnético uniforme “B” a todo lo largo de la barra, la fuerza magnética sobre la barra la mantiene suspendida en reposo en el aire. a) Encuentre la magnitud mínima que “B” puede tener. b) Una vez hallada esa magnitud, encuentre la dirección de “B”. 3.- En la figura, un alambre que transporta corriente hacia el plano de la figura se halla entre los polos norte y sur de dos imanes de barra. ¿Cuál es la dirección de la fuerza que los imanes ejercen sobre el alambre? 4.- Una bobina rectangular de alambre, de 22 cm por 35 cm y que conduce una corriente de 1,4 A está orientada con el plano de su espira perpendicular a un campo magnético uniforme de 1,5 T como se muestra en la figura: a) Calcule la fuerza neta que ejerce el campo magnético sobre la espira b) Calcule el torque neto que ejerce el campo magnético sobre la espira c) Si se hace girar la bobina un ángulo de 30º en torno al eje mostrado en la figura, de modo que el lado derecho entre en el plano y el lado izquierdo salga del plano de la figura. Calcule el torque neto que ejerce ahora el campo magnético sobre la espira. 5.- Una bobina circular de alambre de 8,6 cm de diámetro tiene 15 espiras y conduce una corriente de 2,7 A. La bobina está en una región donde el campo magnético es de 0,56 T. a) ¿Qué orientación de la bobina proporciona el torque máximo en la bobina, y cuál es este torque? b) ¿Con que orientación de la bobina la magnitud del torque es un 71% del hallado en a)? 6.- Se coloca una bobina de alambre de 500 espiras circulares de 4 cm de radio entre los polos de un gran electroimán, donde el campo magnético inicial es de 0,200 T y forma un ángulo de 30º con la normal al plano de la bobina. Si el campo magnético comienza a disminuir y alcanza un valor de 0,050 T después de 5 s, ¿Cuál es la magnitud de la fem inducida?

Respuestas:

1.2.- a) mg/I L b) apunta hacia el oeste. 3.- Apunta hacia arriba 4.- a) La fuerza neta es cero. b) El torque neto es cero, pues la normal a la espira es paralela a la dirección del campo magnético. c) el torque neto es τ = I B A sen 30º = 1,4 ∙ 1,5 ∙ 0,22 ∙ 0,35 sen 30º τ = 0,0809 Nm. 5.- a) se obtiene cuando la normal al plano de la bobina es perpendicular al campo magnético; su valor es τ = 0,13 Nm. b) la normal al plano está a 45º de la dirección del campo magnético. 6.- la fem inducida es de -0,0754 v aprox.