Fuerza de Lorentz
1.- Una partícula alfa está compuesta por dos electrones, ésta se
proyecta en un campo magnético de 1.2T con una velocidad de 4x106 m/seg
Determinar la fuerza magnética sobre la partícula cuando la dirección de la
velocidad forma un ángulo de 370 con el flujo magnético.
2.- La velocidad de un electrón es de 4.6x106 m/seg
formando un ángulo de 450 al norte de un campo magnético dirigido al
este. Si el electrón experimenta una fuerza de 7.2x10-18N,
determinar la magnitud del campo magnético.
3.- Determinar la magnitud y dirección de la fuerza magnética de un
protón que se mueve a una velocidad de
100Km/h verticalmente hacia arriba y que pasa a través de un campo magnético de
5.3T
4.- Si una partícula alfa sustituye al protón del problema anterior y
ésta se mueve con una velocidad de 80Km/h, calcular la fuerza magnética.
5.- Una carga de 3µC se proyecta con una velocidad de 5x105 m/seg
sobre el eje positivo de las “x” perpendicular a un campo magnético. Si la
carga experimenta una fuerza ascendente de 6x10-3N. Determinar la
magnitud y dirección del campo magnético.
6.- Una carga se proyecta a una velocidad de 4x106 m/seg
de oriente a poniente en un campo magnético de 0.4T dirigido hacia afuera de la
página. La fuerza perpendicular de 5x10-3N hace que la carga se
mueva en círculos en el sentido de las manecillas del reloj. Calcular la
magnitud de la carga.
7.- Calcular la velocidad que lleva una carga de 9µC al penetrar un campo
magnético de 0.10T con un ángulo de 500 por lo que recibe una fuerza
de 3x10-3N
8.- Un protón se mueve verticalmente hacia arriba con una velocidad de
4x107 m/seg y pasa a través de un campo magnético de 0.4
T hacia el este. Determinar:
a).-
La magnitud y dirección de la fuerza magnética.
b).-
El radio de su trayectoria.
c).-
Lo mismo si el protón es reemplazado por
un electrón.
9.- Una carga eléctrica de 7µC penetra a un campo magnético de 0.32 T con
un ángulo de 600 y con una fuerza de 1.16 N. Bajo estas
circunstancias, calcular la velocidad con que penetró la carga.
10.- La velocidad que lleva una carga de 9µC es de 4.35x103 m/seg
al penetrar un campo magnético de 0.10T ejerce una fuerza de 3x10-3N.
Bajo estas circunstancias, determinar el ángulo con el que penetró la carga al
campo magnético.
FUERZA
MAGNÉTICA DE UN CONDUCTOR
1.- Calcular la fuerza magnética sobre un alambre de 15cm de longitud que
conduce una corriente eléctrica de 9Amp en dirección perpendicular de un campo
magnético de 34mT.
2.- Un alambre conduce una corriente eléctrica de 13Amp a 450
norte de un campo magnético de 40mT que está dirigido al oeste. Calcular la
magnitud y dirección de la fuerza magnética si el alambre tiene una longitud de
125m. Dibujar diagrama de cuerpo libre.
3.- Un segmento de alambre de 15cm conduce una corriente eléctrica de
6Amp formando un ángulo de 300 al sur de un campo magnético dirigido
al este. Bajo éstas circunstancias, determinar la magnitud y dirección del
campo magnético para que genere una fuerza de 7.5N. Dibujar diagrama de cuerpo
libre.
4.- La densidad lineal de un alambre es de 50g/m. Un segmento de este
alambre conduce una corriente eléctrica de 30Amp en dirección perpendicular al
campo magnético. Determinar la magnitud del campo magnético para que el alambre
quede suspendido equilibrando su peso.
5.- Un trozo de alambre de 180mm forma un ángulo de 600 al sur
con respecto a un campo magnético de 3.5T dirigido al oeste. En función de
estos conceptos, determinar la magnitud y dirección de la corriente cuando el
alambre experimenta una fuerza de 5N. Realizar diagrama de cuerpo libre.
6.- Que fuerza recibe un alambre recto por el cual circula una corriente
eléctrica de 5mAmp al ser introducido perpendicularmente a un campo magnético
de 0.6T si quedan 8cm de alambre dentro del campo.
7.- Determinar la longitud sumergida en un campo magnético de 0.28T de un
alambre recto por el que circula una corriente eléctrica de 3 Amp si al formar
un ángulo de 370 con las líneas de flujo recibe una fuerza de 6x10-3N.
8.- Por un alambre recto circula una corriente eléctrica de 6mAmp, si
dicho alambre se introduce entre los polos de un imán de herradura y queda
sumergido 5cm formando un ángulo de 750 con el campo de 0.15T de
inducción magnética, calcular la fuerza que recibe.
9.- Calcular la intensidad de corriente eléctrica que circula por un
alambre recto que recibe una fuerza de 2x10-4 N al ser introducido
perpendicularmente a un campo magnético de media tesla, si se sumerge 9cm.
10.- Un alambre recto por el que circula una corriente eléctrica de 10 amperes
se introduce a un campo cuya inducción magnética es de 0.2T y forma un ángulo
de 700 con las líneas de flujo del mismo. Calcular la longitud del
alambre que queda sumergido en el campo si recibe una fuerza de 8x10-3N.
FUERZA ENTRE CONDUCTORES
1.- Dos conductores rectos de 1.5Km de longitud, transportan
corrientes eléctricas de 25Amp cada uno en el aire. Los conductores están
separados 15cm. Bajo estas condiciones calcular la fuerza magnética que se
ejerce entre ellos.
2.- Se tienen tres conductores A, B y C por los que circula una
corriente eléctrica de 60 Amp en cada uno que genera una fuerza de atracción de
2.5N. Si la longitud de ellos es de 2.5Km. Calcular la distancia de separación
que deben tener para que no se junten.
3.- Una línea trifásica de distribución de 13.2KV está instalada a
lo largo de una avenida de 7.3Km. Los cables de cada una de las fases oponen
una resistencia de 330Ω, si estos están separados 42cm, determinar la fuerza
magnética de atracción
4.- Dos conductores A y B rectilíneos y paralelos, de gran
longitud, se encuentran en el aire separados 50cm. Las intensidades de
corriente son, en A de 50Amp y en B de 30Amp en sentidos opuestos. ¿A que
distancia deberá colocarse un tercer conductor C por el que circula una
corriente de 10Amp en el mismo sentido que en el conductor B para que la fuerza
ejercida sea cero?
5.- Una línea bifásica está instalada en una calle de una colonia
popular, la línea transporta 55Amp en cada una de sus fases que tienen una
distancia de separación de 37cm. Entre los conductores se ejerce una fuerza de
atracción de 1.8 N. Considerando lo antes expuesto, calcular la longitud total
que se requiere para instalarla.
6.- Se tienen tendidos en el aire dos largos alambres paralelos A y
B separados a una distancia de 20cm entre si, el conductor A conduce una
corriente eléctrica de 12Amp y el B una de 8Amp en direcciones opuestas.
Calcular la fuerza magnética por unidad de longitud sobre un tercer alambre C
que conduce una corriente de 4Amp en la misma dirección de A y que se tenderá a
la mitad de la distancia de separación de los otros alambres.
7.- Por un conductor recto circula una corriente de 2 Amp y a
través de otro, que esta paralelo a una distancia de 5cm, circula una corriente
de 4 Amp. Calcular la fuerza recibida por cualquiera de los conductores, si su
longitud es de 6 dm y se encuentran en el aire. También señalar si la fuerza es
de atracción o repulsión.
8.- Dos conductores se tienden a una distancia de 3m. Por uno
circula una corriente de 5 amperes y por el otro una de 6 amperes. Si la
longitud considerada de los conductores es de 7m, calcular la fuerza que recibe
cualquiera de los dos al estar en el aire, así mismo indicar que tipo de fuerza
es la que se ejerce ya que la dirección de la corriente tiene el mismo sentido.
9.- La longitud de dos conductores paralelos es de 1.5m. ¿Cuál será
la distancia entre ambos para que se atraigan con una fuerza de 4 x10-5N,
al transportar una corriente de 3 amperes cada uno?
10.- Dos conductores paralelos tienen una longitud de 30m y están
separados 15cm. La fuerza de atracción que se ejerce entre ellos es de 3x10-3N
¿Qué intensidad de corriente circula por los conductores?
