EjerciciosFyQ

Radio de la trayectoria de un protón que se mueve perpendicularmente a un campo magnético (2490)

F_y_Q — 2014-04-11T05:51:26Z

Un protón describe una trayectoria circular en un campo magnético perpendicular a dicha trayectoria. Si el campo magnético es de 30 mT y la velocidad del protón es de $$$ 5\cdot 10^6\ \text{m}\cdot \text{s}^{-1}$$$, calcula el radio de la trayectoria.

Datos: $$$ \text{q}_\text{p} = 1.6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$$$; $$$ \text{m}_\text{p} = 1.67\cdot 10^{-27}\ \text{kg}$$$.

$$$ \color{firebrick}{\boxed{\bf R = 1.74\ m}}$$$

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.

Fuerza magnética entre un campo y un conductor (2146)

F_y_Q — 2013-07-07T10:34:46Z

Calcula el valor de un campo magnético uniforme si se coloca dentro de él un alambre conductor perpendicular a las líneas del campo que tiene 8 cm de largo y experimenta una fuerza de 18 N cuando circula por él una corriente de 3 A.

La expresión de la fuerza magnética, teniendo en cuenta que el ángulo que forman el cable y el campo es de , es: . Si despejas de la expresión el valor de B tendras:

Condiciones para que haya fuerza magnética sobre un conductor (2125)

F_y_Q — 2013-06-22T05:56:15Z

¿Qué condiciones se requieren para que sobre un conductor actúe una fuerza magnética?

1. Que por ese conductor circule una corriente eléctrica.
2. La presencia de otro tipo de campo magnético a una distancia adecuada; puede ser creado por otro conductor por el que circula una corriente eléctrica o por un imán.
3. Que el campo magnético y el conductor no sean paralelos porque en ese caso, la fuerza magnética es nula porque depende del seno del ángulo que forman el conductor y el campo magnético.

Periodo de rotación de un electrón que entra en un campo magnético (1665)

F_y_Q — 2012-02-13T11:04:10Z

Un electrón entra perpendicularmente en un campo magnético de 4000 G. Calcula el periodo de rotación de dicho electrón.

Datos: $$$ \text{m}_\text{e} = 9.1\cdot 10^{-31}\ \text{kg}$$$ ; $$$ \text{q}_\text{e} = 1.6\cdot 10^{-19}\ \text{C}$$$

Dado que el electrón entra perpendicularmente en el campo magnético, la fuerza magnética actúa como una fuerza centrípeta y, por lo tanto, el electrón describe una trayectoria circular con un movimiento circular uniforme.

Si igualas la fuerza magnética a la fuerza centrípeta y escribes la velocidad en función de la velocidad angular:

$$$ \require{cancel}\text{q}\cdot \cancel{\text{v}}\cdot \text{B} = \dfrac{\text{m}\cdot \text{v}\cancel{^2}}{\text{r}}\ \to\ \text{q}\cdot \text{B} = \dfrac{\text{m}\cdot \omega\cdot \cancel{\text{r}}}{\cancel{\text{r}}}\ \to\ \color{forestgreen}{\bf \omega = \dfrac{q\cdot B}{m}}$$$

El periodo (T) es el tiempo que tarda en dar una vuelta completa, por lo que lo puedes relacionar con la velocidad angular:

$$$ \text{T} = \dfrac{2\pi}{\omega}$$$

Sustituyes en la ecuación anterior y tienes el periodo en función de los datos que conoces:

$$$ \color{forestgreen}{\bf T = \dfrac{2\pi \cdot m}{q \cdot B}}$$$

Observa que el periodo no depende de la velocidad con la que el electrón entra en el campo.

Antes de sustituir en la ecuación es necesario que conviertas el dato del campo magnético a unidad SI. Debes saber que un tesla equivale a diez mil gauss:

$$$ \require{cancel}\text{B} = 4\cdot 10^3\ \cancel{\text{G}}\cdot \dfrac{1\ \text{T}}{10^4\ \cancel{\text{G}}} = \color{royalblue}{\bf 0.4\ T}$$$

Lo último que haces es sustituir y calcular:

$$$ \text{T} = \dfrac{2\cdot \pi\cdot 9.1 \cdot 10^{-31}\ \text{kg}}{1.6\cdot 10^{-19}\ \text{C}\cdot 0.4\ \text{T}} = \color{firebrick}{\boxed{\bf 8.9\cdot 10^{-11}\ s}}$$$

UNED: Flujo magnético en bobina circular (1659)

F_y_Q — 2012-02-09T11:17:18Z

Una bobina circular de 3 cm de radio está inmersa en un campo magnético de 5 000 G. Su vector normal forma un ángulo de con el campo. Halla el flujo magnético que atraviesa la bobina.

(Suponemos que tiene N espiras la bobina)

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.