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• Ivanov Torres Robles

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1.- Un filamento cilíndrico de tungsteno de 20.0 cm de largo y 1.00 mm de diámetro va a usarse en una máquina cuya temperatura de operación variará entre 20 °C y 120 °C. Conducirá una corriente de 10. A en todas las temperaturas. a) ¿Cuál será el máximo campo eléctrico en este filamento? b) ¿Cuál será su resistencia con ese campo? c) ¿Cuál será la máxima caída de potencial a todo lo largo del filamento? (Resistividad del tungsteno a 20oC=5.25 ×10-8 Ω⋅ m, resistividad a 120 oC=7.61 ×10-8 Ω⋅ m.), α=0.0045/ C°. A) E= p*J=p20[1+ α (T-T0)]I/πr2 E = (5.25 ×10-8 Ω⋅ m)[1 + (0.0045/ C° )(120°C – 20°C)](10 A)/[π(0.000500 m)2] = 0.969 V/m B) R = ρL/A = ρL/πr2 R = (7.61 ×10-8 Ω⋅ m)(0.20 m)/[π(0.0005 m)2] = 0.01938 Ω C) V = EL V = (0.969 V/m)(0.20 m) = 0.1938 V o V = IR = (10 A)(0.01938 Ω) = 0.1938 V 2.- En el circuito que se muestra en a figura, la tasa a la que R1 disipa energía eléctrica es 20.0 W. a) Obtenga R1 y R2. b) ¿Cuál es la fem de a batería? c) Encuentre la corriente a través tanto de R2 como del resistor de 10.0 V. d) Calcule el consumo total de energía eléctrica en todos los resistores y la que entrega la batería 3.5 A

2A a) P = I 2R determina R1 . R1, R2 y 10.0 Ω están en paralelo, así que tienen el mismo voltaje. . P1 = (I1)2R1 20W = (2 A)2 R1 R1 = 5.00 Ω. R1 Y 10 Ω están en paralelo: (10 Ω)I10 = (5Ω)(2 A) I10 =1A. Así I2= 3.50 A – I1 – I10 = 0.50 A. R1 Y R2 están en paralelo: (0.50 A)R2 = (2 A)(5Ω) y R2 = 20.0 Ω . b) E =V1 = (2.00 A)(5.00 Ω) =10.0 V c) De la parte (a), I2 = 0.500 A, I10 =1.00 A d) P1= 20.0W

P2 = (I2)2R2 = (0.50 A)2 (20 Ω) = 5.00W. P10 = (I10)2R10 = (1.0 A)2 (10 Ω) =10.0W. PResist = 20W+ 5W+10W = 35.0W. PBateria = Iε = (3.50 A)(10.0 V) = 35.0W . PResist= PBateria . 3.- El campo magnético B en cierta región es de 0.3 T, y su dirección es la del eje 1z en la figura. a) ¿Cuál es el flujo magnético a través de la superficie abcd en la figura? b) ¿Cuál es el flujo magnético a través de la superficie befc? c) ¿Cuál es el flujo magnético a través de la superficie aefd? d) ¿Cuál es el flujo neto a través de las cinco superficies que encierran el volumen sombreado?(3 puntos)

B = 0,3Tkˆ a) Flujo magnético a través de la superficie abcd. Como el ángulo que forman el campo mágnetico y la superficie abcd es 0, entonces: Φ (abcd) =0 porque el cos0=0. b) Flujo magnético a través de la superficie befc Φ (befc)=-0.32x0.3xcos90=-0.027Wb . c) Flujo magnético a través de la superficie aefd A = ( 0,3)( 0,3) kˆ +( 0,4)( 0,3) i ˆ →A = 0,09kˆ + 0,12i ˆ Φ (aefd) = B⋅ A = 0,3kˆ⋅(0,09kˆ + 0,12i ˆ) = 0,027 Wb. d) El flujo neto en el resto de la superficie es cero ya que son paralelas a las de eje x de manera que el total del flujo es la suma de todas las partes anteriores, que es cero

4.Un conductor largo y recto conduce una corriente de 3.0 A. ¿A qué distancia del eje del conductor, el campo magnético generado por la corriente tiene una magnitud de campo magnético de 0.7 x 10-4 T)?

0 I  I r 0 2r 2B 7 (4 10 Tm / A)(3 A) r  8.57 x 10 3 m 4 2 (0.7 10 T ) B

5.- Coloque verdadero o falso según sea: a). La ley de Ampère establece que la integral de línea de alrededor de cualquier trayectoria cerrada es igual a uo multiplicado por la corriente neta a través del área encerrada por la trayectoria ( V ) b) La ley de Biot y Savart permite calcular el campo eléctrico producido a lo largo del eje de una espira circular conductora, de radio a, que transporta una corriente I. ( F ) c) El campo magnético a una distancia r de un conductor largo, recto y que transporta una corriente I tiene una magnitud directamente proporcional a r. ( F )