Autor Tema: Campo eléctrico, electromagnetismo, potencial, descarga de un capacitor...

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24 Junio, 2008, 09:56 pm
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nati

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Hola...
Bueno por favor si a alguien se le ocurre como hacer alguna parte de alguno de los ejercicios que hay a continuación les agradezco que me ayuden.

Gracias
Nati

25 Junio, 2008, 12:25 am
Respuesta #1

aladan

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Hola
Voy a intentar hacer el 2), dispongo de poco tiempo, si más tarde no has tenido respuestas haré los otros.
En principio te doy mi interpretación del enunciado, entiendo que los rieles sobre los que puede deslizarse AB están en un plano vertical y AB se desliza hacia abajo sin rozamiento.
Cuando se cierra el interruptor por el circuito, por tanto por AB, circula una intensidad I

                                     \( I=\displaystyle\frac{12}{25} A \)
suponiendo que los rieles, el resto del circuito y AB no presentan resistencia.

Por efecto de un campo magnético, cuando por AB circula I, AB experimenta una fuerza F que equilibra su peso,es decir dirección vertical, sentido hacia arriba, esa F vale
                        \( \vec{F}=\vec{IL_{AB}}\times{\vec{B}} \) (1)

para que F tenga la dirección y el sentido citados, una posibilidad es que los vectores que intervienen en (1) sean perpendiculares, el primero horizontal hacia la izquierda y el segundo \( \vec{B} \), saliendo del dibujo, de forma que el módulo de F es
 
                      \( F=IL_{AB}B=m_{AB}g \)

¿ Puedes seguir?

Saludos
Siempre a vuestra disposición

25 Junio, 2008, 01:20 am
Respuesta #2

nati

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Hola Aladan
Muchas gracias! :)

Entonces como Fm=m.g, Fm=50N.
Luego como me dijiste, 50N=(12/25)A.1m.B, entonces B=50/(12/25) T

La parte 2) b) no la entiendo para nada :-[


Con respecto al ejercicio1), ¿ puede ser que sea E1=k.2.q/9.d^2 y E2=k.q/2.d^2 y luego entonces el campo resultante seria la suma de los anteriores... Er=E1+E2=k.q.(13/18.d^2) ?
Luego la otra parte de este mismo ejercicio, seria despejar q de lo siguiente, W=q.Er.d, q=1,7.10^-40

Luego los demas ejercicios me parece que no sé hacerlos

Muchas gracias por tu tiempo ;)

Saludos
Nati

25 Junio, 2008, 02:37 am
Respuesta #3

aladan

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Hola Aladan
Muchas gracias! :)

Entonces como Fm=m.g, Fm=50N.
Luego como me dijiste, 50N=(12/25)A.1m.B, entonces B=50/(12/25) T

La parte 2) b) no la entiendo para nada :-[
Hola
¡Ojo! con las unidades, la masa de AB es 5 gramos, debes dividir tu resultado por 1000.

Para la parte b de este ejercicio, tienes que pensar en la fuerza, F, electromagnética que aparece entre dos conductores paralelos recorridos por sendas corrientes eléctricas, fuerza que es de repulsión si las corrientes son de distinto sentido y de atracción si son del mismo sentido, su módulo es

                                           \( F= \displaystyle\frac{\mu_0LI_1I_2}{2 \pi d}=\displaystyle\frac{4 \pi10^{-7}\cdot{1}\cdot{(12/25)}\cdot{20}}{2 \pi d}=5\cdot{10^{-3}}\cdot{10}=m_{AB}g \)  (1)

esta fuerza tiene su origen en los campos magnéticos generados alrededor de todo conductor recorrido por una corriente eléctrica.
En (1) conoces todas las vatiables excepto d, separación entre los conductores, el conductor con 20 A deberás colocarlo a d metros por debajo de AB si el sentido de su corriente es opuesto a la corriente en AB y por encima en caso contrario.
Analiza esto mientras te preparo el 1).
Saludos
Siempre a vuestra disposición

25 Junio, 2008, 03:15 am
Respuesta #4

aladan

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Veamos el 1)
1-a.- Lo primero que debes tener en cuenta es que el campo eléctrico es una magnitud vectorial, dirección la recta que pasa por los puntos donde está la carga y A, sentido alejandose de la carga si esta es positiva y opuesto si es negativa, por tanto el campo debido a cargas puntuales será la suma vectorial de los campos originados por cada una de ellas, sus módulos son:

                             \( E_1=k\displaystyle\frac{2q}{9d^2} \)

                             \( E_2=k\displaystyle\frac{q}{2d^2} \)

como vectores
                              \( \vec{E_1}=k\displaystyle\frac{2q}{9d^2}\vec{i} \)

                               \( \vec{E_2}=k\displaystyle\frac{q}{2d^2}(\displaystyle\frac{\sqrt{2}}{2}\vec{i}+\displaystyle\frac{\sqrt{2}}{2}\vec{j}) \)  (**)

(**) el ángulo que forma \( \vec{E_2} \) con la horizontal es 45º

Sumas los dos vectores y tienes el campo en A

1.b.- Para este apartado solo tienes que recordar que la diferencia de potencial entre dos puntos A y B es el trabajo necesario para mover la unidad de carga de A a B, si conoces la ddp \( U_{AB} \), el trabajo para desplazar la carga de un electrón, será
                                       \( q_eU_{AB} \)

Calcula los potenciales eléctricos en A y B, son magnitudes escalares, debidos a \( q_1 \)  y \( q_2 \), su diferencia con la carga del electrón(\( q_e=1,602\cdot{10^{-19}}\textsf{Culombios} \)) te permitirán terminar el problema.

Saludos
Siempre a vuestra disposición