Resolución de los Ejercicios de Reacciones Nucleares para Física de 2º de Bachillerato
26 agosto 2012
Ejercicios con Solución de Campo Magnético para Física de Bachillerato
26 agosto 2012

Resolución del Ejercicio (F2BE35) de Campo Magnético, de Acciones entre corrientes rectilíneas y paralelas

RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO DE CAMPO MAGNÉTICO, DE ACCIONES ENTRE CORRIENTES RECTILÍNEAS Y PARALELAS, PARA FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO:

INTERESA IR A LEY DE BIOT Y SAVART

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EJERCICIO F2BE35:

Por dos conductores rectilíneos, paralelos e indefinidos que están separados por una distancia d=15 cm, circulan corrientes eléctricas del mismo sentido. Por el primero pasan 5,4·104 culombios cada hora y por el segundo circula una corriente de 10 A. Determinar:

A) La fuerza que actúa, por unidad de longitud, sobre cada conductor.

b) la dirección, intensidad y sentido del vector campo magnético, B, en cada uno de los puntos pertenecientes al plano determinado por ambos conductores y situados a una distacia de 20 cm del primero.

RESOLUCIÓN:

a) Cuando por un conductor circula una corriente eléctrica, se crea a su alrededor un campo magnético B. El campo creado por una corriente de intensidad I a una distancia r del conductor tiene la siguiente expresión:

          

Que es la ley de Biot y Savart

Al mismo tiempo recordar que cuando un conductor por el que circula una corriente está sometido a un campo magnético sobre él aparece una fuerza aplicada en su punto medio:

Que es la fuerza que aparece cuando por un conductor circula una corriente en una zona donde hay un campo magnético B.

I2=10 A es un dato claro, la intensidad I1 hay que calcularla basándonos en la definición de Intensidad de corriente eléctrica:

Ayudándonos de los dibujos:

I1 crea un campo B1 que hace que sobre el cable por el que circula I2 aparezca una fuerza:

F12= I2·l x B1.

I2 crea un campo B2 que hace que sobre el cable por el que circula I1 aparezca una fuerza: F21= I1·l x B2. En módulo cada una de las fuerzas es: F=I·l·B·sen 90º.

Además el valor de los campos:

Por lo que:

Entonces, la fuerza por unidad de longitud sobre cada conductor valdrá:

Si suponemos que estamos en el vacío:

Ambas fuerzas tienen el mismo módulo y dirección pero sentido opuesto.

b) Para la dirección, intensidad y sentido del vector campo magnético, B, en cada uno de los puntos pertenecientes al plano determinado por ambos conductores y situados a una distacia de 20 cm del primero.

Los puntos P1 y P2 son los equidistantes 20 cm de I1. El campo magnético en P1 será el campo resultante del que crea I1(B’1) e I2(B’2) en ese mismo punto. El campo magnético en P2 será el campo resultante del que crea I1(B1) e I2(B2) en ese mismo punto. Las fórmulas para obtener los valores de cada uno de los campos:

que como tienen la misma dirección y sentido los hemos podido sumar.

 

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