TRABAJO PRÁCTICO Nº 8. LEY DE AMPERE – BIOT SAVART. EJERCICIO Nº 1: a) Encontrar una expresión para calcular la inducción magnética B a una distancia r de un alambre cilíndrico de radio R. (r menor que R). El alambre lleva una corriente io uniformemente distribuida. b) Ídem para un conductor recto infinitamente largo, que lleva una corriente i (ampere) a una distancia r, del alambre. EJERCICIO Nº 2: Un alambre largo horizontal, rígidamente apoyado lleva una corriente de 100 A Directamente encima de él y paralelo se coloca un alambre delgado que lleva una corriente de 20 A y que pesa 0,073 N/m. ¿a qué distancia sobre el alambre de abajo debe fijarse este segundo alambre si deseamos que quede sostenido por repulsión magnética. EJERCICIO Nº 3: Un solenoide tiene 1 m de largo y 3 cm de diámetro medio. Tienen cinco capas de espiras de 850 vueltas cada una y lleva una corriente de 5 A ¿Cuánto vale la inducción magnética en su centro y cuánto vale el flujo magnético?. EJERCICIO Nº 4: Aplicando la Ley de Biot y Savart, calcular la inducción magnética para un espira de corriente (circular de radio r), para un punto P, ubicado a una distancia a sobre su eje?. EJERCICIO Nº 5: Un topógrafo usa una brújula a 6,10 m debajo de una línea de energía eléctrica, por la cual pasa una corriente constante de 100 A ¿Se alterará sensiblemente la indicación de la brújula debido a esa corriente, en los siguientes casos?. a) La línea eléctrica está ubicada en dirección S-N b) La línea eléctrica está ubicada en dirección E-O El campo magnético terrestre es aproximadamente 0,2 gauss (componente horizontal).
a
EJERCICIO Nº 6: Cuatro alambres de cobre largos de 0,00254 m de diámetro, están colocados paralelamente entre sí formando un cuadrado de 20 cm de lado, se hace pasar por cada alambre una corriente de 20 A en dirección entrante. ¿Calcular la inducción magnética en el centro del cuadrado?. Resolver el mismo problema si la corriente es entrante en los dos alambres superiores y saliente en los dos alambres inferiores.
b
20 A
30 A
Figura 8.1
l
EJERCICIO Nº 7: Un segmento de alambre de longitud L lleva una corriente i. Encontrar la inducción magnética de este segmento a una distancia r del mismo, según la perpendicular bisectriz. EJERCICIO Nº 8: Una espira cuadrada de alambre de lado a lleva una corriente i. Calcular la inducción magnética en el centro de la espira. EJERCICIO Nº 9: Un alambre largo lleva una corriente de 30 A. La espira rectangular lleva una corriente de 20 A. Calcular la fuerza resultante que obra sobre la espira. Figura 8.1. Supóngase que: a = 1 cm, b = 8 cm, l = 30 cm
Figura 8.2
Física II -
EJERCICIO Nº 10: Un alambre de cobre largo lleva una corriente de 10 A. Calcular el flujo magnético por metro de alambre para una superficie plana S dentro del alambre, como puede verse en la Figura 8.2.
TP Nº 1-9
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