EjerciciosFyQ

Campo magnético resultante de un sistema con dos conductores y una espira circular (8463)

F_y_Q — 2025-05-17T02:49:19Z

El centro de una espira circular de radio 8 cm equidista 8 cm de 2 conductores rectilíneos por los cuales circulan corrientes de sentidos iguales y magnitud 30 A. Si la corriente que circula por la espira es de 10 A, calcula el campo magnético resultante en el centro de la espira y el sentido de la corriente de la espira.

Dato:

Como el radio de la espira es el mismo que la distancia a la que están los conductores, puedes suponer que están en los extremos de la espira y ambos son paralelos. Divides el problema en dos partes: el cálculo del campo magnético debido a los coductores rectilíneos y el campo magnético debido a la espira.

Campo magnético debido a los conductores rectilíneos:

La ecuación que permite calcular el campo magnético producido por un conductor rectilíneo a una distancia «d» es:

Como los conductores están a la misma distancia del centro de la espira, por ellos circula la misma corriente y en la misma dirección, sus campos son iguales:

Hacer una representación del problema siempre es muy aconsejable:

Como puedes ver, el campo total debido a los conductores en el centro de la espira es nulo, porque ambos campos tienen sentidos contrarios.

Campo magnético debido a la espira:

La ecuación que permite calcular el campo de una espira circular de radio «R» es:

Sustituyes y calculas:

El sentido de la corriente de la espira no se ve afectado por los conductores.

Fuerza magnética sobre cada lado de una espira rectangular dentro de un campo magnético (7433)

F_y_Q — 2021-12-22T07:22:20Z

Por una espira rectangular de 10 y 20 cm de lado, situada en el plano XY, circula una corriente de 5 A en el sentido horario. Si se aplica un campo magnético de 2 T dirigido en el sentido positivo del eje OY, ¿cuál es la fuerza magnética sobre cada lado de la espira? ¿Qué movimiento realizará la espira?

Clicando en la miniatura puedes ver el esquema con más detalle.

La situación descrita se puede representar como:

Observa que los lados 2 y 4 son perpendiculares al campo magnético pintado en rojo, mientras que los lados 1 y 3 son paralelos. Si aplicas la ley de Laplace para el cálculo de la fuerza magnética:

Para los lados 1 y 3 el ángulo es nulo y la fuerza será cero también:

Para los lados 2 y 4 la fuerza será máxima porque el ángulo es perpendicular, pero si atiendes al sentido de la corriente, que está pintado en verde, verás que un ángulo es de y el otro de . Las fuerzas serán, aplicando la regla de la mano derecha:

La espira girará en sentido horario por acción del par de fuerzas.

Campo magnético resultante de dos espiras circulares concéntricas (7194)

F_y_Q — 2021-05-26T17:17:39Z

Dos espiras circulares concéntricas de radios de 20 cm y 9 cm están en un mismo plano. Por ellas circula una corriente de 30 A y en sentidos opuestos. ¿Cuál es el valor del campo magnético resultante en el centro de las espiras?

Según la ley de Biot-Savart aplicada a una espira circular, el campo magnético creado es:

Como ambas espiras están en el mismo plano y las recorre la misma intensidad y en el mismo sentido, el campo resultante será la suma de los campos creados por cada una de ellas:

Sustituyes los valores del enunciado, en unidades SI, y calculas:

Potencia necesaria para que un vehículo eléctrico se desplace con velocidad constante (6109)

F_y_Q — 2019-12-07T10:03:20Z

Un pequeño vehículo eléctrico supera una fuerza de fricción de 250 N cuando viaja a 35 km/h. El motor eléctrico recibe impulso mediante 10 baterías de 12 V conectadas en serie y se acopla directamente a las ruedas, cuyos diámetros son de 58 cm. Las 270 bobinas de armadura son rectangulares, de 12 cm por 15 cm, y giran en un campo magnético de 0.60 T. Calcula:

a) ¿Cuánta corriente extrae el motor para producir la torca requerida?

b) ¿Cuál es la fuerza contraelectromotriz?

c) ¿Cuánta potencia se disipa en las bobinas?

d) ¿Qué porcentaje de la potencia de entrada se usa para impulsar al automóvil?

Supón que la fuerza de fricción es el total de la fricción de las cuatros ruedas del vehículo. Debes trabajar en el Sistema Internacional y los valores del área de las espiras y la velocidad a la se mueve el coche debes expresarlos en estas unidades.

a) El torque o momento de la fuerza de rozamiento que ha de superar el vehículo depende del radio de las ruedas y es:

Este torque calculado tiene que ser igual al producto del momento dipolar magnético de la espiras y el campo magnético en el que giran:

Si supones que esta torca es máxima, es decir, y despejas y calculas el valor de la intensidad:

b) La potencia que se disipa por rozamiento en las ruedas del vehículo tiene que ser igual a la potencia debida a la fuerza contralectromotriz de las espiras:

Haces el cálculo de la fuerza contraelectromotriz:

c) La potencia que se disipa en las bobinas es la diferencia entre la potencia generada por las baterías y la potencia debida a la fuerza contraelectromotriz:

Sacas factor común el valor de la intensidad y calculas:

d) Basta con calcular el porcentaje de la potencial total que representa la potencia que se disipa por rozamiento:

PAU junio 2015 Andalucía: inducción electromagnética (3345)

F_y_Q — 2015-10-05T06:07:11Z

a) Explica los fenómenos de inducción electromagnética y enuncia la ley de Faraday-Lenz.

b) Dos espiras circulares "a" y "b" se hallan enfrentadas con sus planos paralelos:

i) Por la espira "a" comienza a circular una corriente en sentido horario. Explica con la ayuda de un esquema el sentido de la corriente inducida en la espira "b".

ii) Cuando la corriente en la espira "a" alcance un valor constante, ¿qué ocurrirá en la espira "b"? Justifica la respuesta.

a) La corriente inducida depende de la variación del flujo magnético y su sentido es tal que se opone a dicha variación:

b) i) El sentido de la corriente en la otra espira será el contrario, es decir, será antihorario. El signo menos de la ley de Faraday-Lenz significa que la corriente inducida tiene signo contrario a la corriente que la genera.

ii) No habrá corriente inducida en la espira "b" porque ya no habrá variación del flujo y no se genera corriente inducida.

Descarga el enunciado y la resolución del problema en formato EDICO si lo necesitas.

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.

[T] Campo magnético creado por una corriente circular

F_y_Q — 2010-06-03T06:48:59Z

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Campo magnético creado por una espira circular (909)

F_y_Q — 2010-05-27T18:54:51Z

Un espira tiene un radio de 5 cm. Si circula por ella una corriente de 3.5 A en sentido contrario a las agujas del reloj, ¿cuánto vale el campo magnético en el centro de la espira? La espira está colocada en el plano XY.

Dato: .

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.