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 4x10^{6 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 4.6x10^{6 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 5x10^{5 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 4x10^{6 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 4x10^{7 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 4.35x10^{3 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?