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Ejercicios resueltos de fuerza magnética, fuerza electromotriz, campo magnético y fuerza eléctrica....

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Tarea N° 5 Semana: 9

Nombre del estudiante: Helmut Isaac Pérez Bueso Número de cuenta: 12011276 Sede de estudio: Tegucigalpa M.D.C Docente: Ing. Herson Tabora Sección: 1370 Fecha de entrega: Diciembre 8 del 2020

1. En la figura, dos arcos semicirculares tienen radios R2 = 7.80 cm y R1 = 3.15 cm, llevar corriente i = 0.281 A, y comparten el mismo centro de curvatura C. ¿Cuáles son la (a) magnitud y (b) dirección (dentro o fuera de la página) del campo magnético neto en C?

2. En la figura, dos alambres largos y rectos son perpendiculares a la página y separados por la distancia d 1 = 0.75 cm. El alambre 1 lleva 6.5 A hacia la página. ¿Cuáles son la (a) magnitud y (b) dirección (dentro o fuera de la página) de la corriente en el alambre 2 si el campo magnético neto debido a las dos corrientes es cero en el punto P ubicado a distancia d2 = 1?50 cm del alambre 2?

3. En la figura, el punto P1 está a una distancia R = 13.1 cm en la bisectriz perpendicular de un alambre recto de longitud L = 18.0 cm llevando corriente i = 58.2 mA. (Tenga en cuenta que el cable no es largo.) ¿Cuál es la magnitud de El campo magnético en P1 debido a i?

4. La figura, muestra dos alambres rectos muy largos (en sección transversal) que cada uno lleva una corriente de 4.00 A directamente fuera de la página. Distancia d1 = 6.00 m y distancia d2 = 4.00 m. ¿Cuál es la magnitud del campo magnético neto en el punto P, que se encuentra en una bisectriz perpendicular a los alambres?

5. La figura muestra una instantánea de un protón moviéndose a velocidad  = (−2 𝑚/𝑠)𝑦 hacia un alambre largo y recto con corriente i = 350 mA. En el instante mostrado, la distancia del protón al cable es d = 2.89 cm. En notación de vector unitario, ¿cuál es la fuerza magnética sobre el protón debido a la corriente?

6. En la figura, cuatro alambres largos y rectos son perpendiculares a la página y sus secciones transversales forman un cuadrado de longitud de borde de a = 20 cm. las corrientes están fuera de la página en los cables 1 y 4 y hacia dentro la página en los cables 2 y 3, y cada alambre lleva 20 A. En notación vector unitario, ¿cuál es el campo magnético neto en el centro del cuadrado?

7. La figura muestra una sección transversal de una cinta larga y delgada de ancho w = 4.91 cm que lleva una distribución uniforme de corriente i = 4.61 mA hacia dentro de la página. En notación de vector unitario, ¿cuál es el campo magnético en un punto P en el plano de la cinta a una distancia d = 2.16 cm de su borde? (sugerencia: Imagine que la cinta está construida con muchos cables largos, delgados y paralelos).

8. La figura muestra alambre 1 en sección transversal; el cable es largo y recto, lleva una corriente de 4.00 mA fuera de la página, y esta a una distancia d 1 = 2.40 cm desde una superficie. Alambre 2, que es paralelo al alambre 1 y también largo, está a distancia horizontal d2 = 5.00 cm del alambre 1 y lleva una corriente de 6.80 mA hacia dentro de la página. ¿Cuál es el componente x de la fuerza magnética por unidad de longitud en el alambre 2 debido al alambre 1?

9. Un solenoide de 1.30 m de largo y 2.60 cm de diámetro lleva una corriente de 18.0 A. El campo magnético dentro del solenoide es de 23.0 mT. Encuentre la longitud del cable que forma el solenoide.

10. En la figura, el flujo magnético a través del circuito aumenta de acuerdo a la relación Φ𝐵 = 6.0 𝑡2 + 7.0𝑡, donde B está en miliwebers y t está en segundos. (a) ¿Cuál es la magnitud de la fem inducida en el circuito cuando t = 2.0 s? (b) ¿Es la dirección de la corriente a través de R a la derecha o izquierda?

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11. En la figura (a), un campo magnético uniforme aumenta en magnitud con el tiempo t como se muestra en la (b), donde la escala del eje vertical se establece en Bs = 9.0 mT y la escala horizontal se establece por ts = 3.0 s. Un bucle conductor circular de área 8.0 X10 -4 m2 se encuentra en el campo, en el plano de la página. La cantidad de carga q pasando por el punto A en el bucle se da en la figura (c) como una función de t, con la escala del eje vertical establecida por qs = 6.0 mC y la escala del eje horizontal nuevamente establecida por ts = 3.0 s. ¿Cuál es la resistencia del bucle?

12. En la figura, dos rieles rectos conductores forman un ángulo recto. Una barra conductora en contacto con los rieles comienza en el vértice en el momento t = 0 y se mueve con una velocidad constante de 5.20 m / s a lo largo de ellos. Un campo magnético con B = 0.350 T se dirige fuera de la página. Calcule (a) el flujo a través del triángulo formado por el rieles y barra en t = 3.00 s y (b) la fem alrededor del triángulo en ese momento. (c) Si la fem es 𝜀 = 𝑎𝑡 𝑛, donde a y n son constantes, ¿Cuál es el valor de n?

13. En la figura, una varilla metálica se ve obligada a moverse a velocidad constante a lo largo de dos rieles metálicos paralelos, conectados con una tira de metal en un extremo. Un campo magnético de magnitud B = 0.350 T dirigido hacia fuera de la página. (a) Si los rieles están separados por L = 25.0 cm y la velocidad de la barra es de 55.0 cm/s, ¿qué fem se genera? (b) Si la barra tiene una resistencia de 18.0 Ω y los rieles y el conector tienen una resistencia insignificante, ¿cuál es la corriente en la barra? (c) ¿A qué tasa la energía se transfiere a energía térmica?

14. La figura muestra una barra de longitud L = 10.0 cm que se ve obligado a moverse a velocidad constante v = 5.00 m/s a lo largo de rieles horizontales. La barra, rieles y tira de conexión en el lado derecho forman un bucle conductor. Los la varilla tiene resistencia 0.400 Ω; el resto del bucle tiene una resistencia insignificante. Una corriente i = 100 A fluye a través el cable largo y recto a una distancia a = 10.0 mm del bucle y se configura un campo magnético (no uniforme) a través del bucle. Encuentre la (a) fem y corriente inducida en el bucle. (c) ¿A qué velocidad se genera energía térmica en la barra? (d) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que debe aplicarse a la barra para que se mueva a velocidad constante? (e) ¿A qué velocidad realiza trabajo esta fuerza sobre la barra?...