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2012

Profesor: Gerson Villa González

Teoría Electromagnética

Teoría Electromagnética

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL GRUPOS: 1FM6 gvilla@ipn.mx


Teoría Electromagnética Nombre: Grupo: 1FM6

Calificación Fecha:12-06-2012

Instrucciones: 

La realización de este examen tiene un peso sobre la calificación del 100%

Problemas Problema 1 (Valor 5 Puntos) Una barra de 14cm de largo esta cargada uniformemente y tiene una carga total de 22C . Determine la magnitud y dirección del campo eléctrico a lo largo del eje de la barra en un punto a 36cm de su centro. Solución Sea el siguiente gráfico

14cm

14cm Datos

Qtotal de la barra  22C Long.barra  14cm

Fundamentos Matemáticos

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Teoría Electromagnética Nos piden:

Etotal en 0  ?

Q k     dx  ke  dq i e i donde  2 2 x x L 0.43 m 1  Etotal en 0   dEen 0  ke    2  dx x 0.29 m dEen 0 

0.43 m

 Etotal en 0   ke 

Q 1  long x 0.29 m

8.99 10  22 10   6

9

 Etotal en 0  

 0.14m 

1 1      0.43 0.29 

 Etotal en 0  1.6 106 En la dirección positiva del eje Problema 2 (Valor 5 Puntos) La aguja de una brújula magnética tiene un momento magnético de En esta ubicación el campo magnético de la Tierra es de

55T

9.70mA  m2 .

hacia el norte a 48º

bajo la horizontal. a) Identifique las orientaciones a las cuales la aguja de la brújula tiene energías potenciales mínima y máxima. b) ¿Cuánto trabajo debe realizarse sobre la aguja para que esta se mueva desde la primera hasta la última orientación? Solución Datos:

  9.70mA  m2 B  55T  hacia el norte

48| bajo la horizontal 

Parte (a) Se sabe que:

U    B

Entonces:

U

será mínima cuando

y

U

será máxima cuando

B y

estén en la misma dirección formando un

B

de º

estén en direcciones opuestas formando un

de 180º Fundamentos Matemáticos

Página 3


Teoría Electromagnética Luego:

U mínima    B U maxima    B

(apuntando al norte 48º)

(apuntando al sur 48º)

Parte (b)

WTotal  U (Teorema del trabajo y la energía)  WTotal  U máxima  U mínima

 WTotal    B      B   2 B  WTotal  2  9.70  55  WTotal  1.07  J

Fundamentos Matemáticos

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Teoria Electromagnetica Extraordinario