1.Fácil
Un hilo recto de 10 cm de longitud lleva 20 A formando un ángulo de 90° con un campo magnético uniforme de 0,4 T. Halla el módulo de la fuerza F sobre el hilo.
B = 0,4 TI = 20 AL = 10 cmθ = 90°
F = N
Hoja de ejercicios de Campos magnéticos e inducción con soluciones
2.Fácil
Un hilo recto de 80 cm de longitud forma 45° con un campo magnético uniforme de 1,2 T. La fuerza magnética sobre él es de 4,073 N. Halla la corriente I.
B = 1,2 TF = 4,073 NL = 80 cmθ = 45°
I = A
3.Media
Dos hilos largos y paralelos separados 2 cm llevan corrientes de 10 A y 30 A en el mismo sentido. Halla la fuerza por metro de longitud F/L entre ellos.
I1 = 10 AI2 = 30 Ad = 2 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
F/L = µN/m
4.Media
Una varilla metálica de 20 cm de longitud se desliza a 3 m/s sobre dos raíles en un campo uniforme de 0,6 T que entra en la página. Los raíles están unidos por una resistencia de 10 Ω; la varilla y los raíles tienen una resistencia despreciable. Halla la fuerza F necesaria para mantener la varilla en movimiento a velocidad constante (sin rozamiento).
B = 0,6 TL = 20 cmv = 3 m/sR = 10 Ω
F = mN
5.Difícil
Dos bobinas con autoinducciones de 20 mH y 20 mH tienen un coeficiente de acoplamiento de 0,4. La corriente de la primera bobina varía a 100 A/s. Halla la fem ε inducida en la segunda bobina.
L1 = 20 mHL2 = 20 mHk = 0,4di/dt = 100 A/s
ε = V
6.Difícil
Un solenoide largo con núcleo de aire tiene 200 espiras, una longitud de 25 cm y un diámetro de 2,5 cm. Halla la energía W almacenada en su campo magnético cuando lleva 4 A.
N = 200l = 25 cm⌀ = 2,5 cmI = 4 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
Soluciones
- 1. F = 0,8 N
- 2. I = 6 A
- 3. F/L = 3000 µN/m
- 4. F = 4,32 mN
- 5. ε = 0,8 V
- 6. W = 789,6 µJ
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