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  1. 1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL. CECyT 2 “Miguel Bernard” Guía de estudio para la U.A. Física IV (Énfasis en Electromagnetismo) Arriaga López Diego Emmanuel 2018026581 Prof. Lizeth Valdés Aldana. Servicio Social.
  2. 2. Preguntas teóricas.
  3. 3. Ejercicios resueltos Un electrón se proyecta de izquierda a derecha en un campo magnético dirigido verticalmente hacia abajo. La velocidad del electrón es de 2 x 106 m/s, y la densidad de flujo magnético del campo es de 0.3 T. Determine la magnitud y la dirección de la fuerza magnética ejercida sobre el electrón.
  4. 4. Un alambre de 9 cm de longitud transporta una intensidad de la corriente eléctrica de 1 A según la dirección del eje X. Si el conductor se encuentra inmerso en un campo magnético de 0.02 T de intensidad situado en el plano XY y formando un ángulo de 30° con el eje X. ¿Qué fuerza actúa sobre el cable? Problema de práctica. Como se muestra en la figura, dos largos alambres paralelos están separados 10 cm y llevan corrientes de 6 A y de 4 A. Calcule la fuerza sobre 1 m de alambre D si las corrientes son: a) Paralelas. b) Antiparalelas.
  5. 5. Problema de práctica. Considere los tres alambres largos paralelos rectos que se observan en la figura. Encuentre la fuerza que experimenta 25 cm de longitud del alambre C. Problema. Una bobina rectangular formada por 100 espiras de alambre tiene un ancho de 16 cm y una longitud de 20 cm. La bobina está montada en un campo magnético uniforme de densidad de flujo de 8 mT, y una corriente de 20 A circula por el devanado. Cuando la bobina forma un ángulo de 30° con el campo magnético. ¿Cuál es el momento de torsión que tiende a hacer girar la bobina?
  6. 6. Problema de práctica. La espira rectangular que se muestra en la figura gira sobre el eje Y, y conduce una corriente de 15 A en la dirección indicada. a) Si la espira está en un campo magnético uniforme con magnitud de 0.48 T y en la dirección +X, calcule la magnitud y la dirección de la torca que se requiere para mantener la espira en la posición que se muestra. b) repita el inciso a) para el caso en que el campo magnético este en la dirección –Z Problema de práctica Una bobina con momento magnético está orientada originalmente con su momento magnético paralelo a un campo magnético uniforme con B= 0.728 T ¿Cuál es el cambio de energía potencial cuando la bobina se gira 180° de modo que su momento magnético es antiparalelo al campo?
  7. 7. Problema: ¿Qué resistencia de derivación se requiere para hacer que el medidor de 1. 00 mA y 2. 00 Ω, sea un amperímetro con escala de 0 a 50. 0 mA? Problema: Se cuenta con un galvanómetro, que a plena escala mide 50 μA y su resistencia interna es de 2000 Ω. Determinar: a) La tensión máxima que puede medir sin efectuar ningún cambio. b) El valor del resistor que debe conectarse en SERIE para medir hasta 30 V. Problema. Se tiene una bobina de 600 espiras por la cual circula una intensidad de corriente de 1,25 A, sabiendo que genera un flujo magnético de 60 μWb, y que el largo de la bobina es de 5 cm, se pide determinar la fuerza magnetomotriz, la intensidad de campo magnético, y la reluctancia.
  8. 8. Problema. Una bobina circular de 50 espiras tiene un radio de 3.0 cm. Está orientada de modo que las líneas de campo magnético son normales al área de la bobina. Suponga que el campo magnético varía de tal manera que B aumenta de 0.10 T a 0.35 T en un tiempo de 2.0 milisegundos. Encuentre la fem inducida promedio en la bobina Problema de práctica: Como se muestra en la figura, una barra metálica hace contacto con dos alambres paralelos y complementa el circuito. El circuito es perpendicular a un campo magnético B= 0.15 T. Si la resistencia es de 3 Ω, ¿cuál es la magnitud de la fuerza necesaria para mover la barra a la derecha con una rapidez constante de 2.0 m/s? ¿Con qué rapidez se disipa la energía en el resistor? La armadura de un generador de ca siempre consta de 90 espiras de alambre, cada una con área de 0.2 m2. La armadura gira con una frecuencia de 60 rev/s en un campo magnético constante de una densidad de flujo de 3 x10-3 T. ¿Cuál es la máxima fem generada?
  9. 9. Problema de práctica ¿Qué tan rápido debe girar una bobina de 1 000 espiras (cada una de 20 cm2 de área) en el campo magnético de la tierra (0.70 G) para generar un voltaje que tenga un valor máximo (esto es, una amplitud) de 0.50 V? Problema de práctica Un transformador monofásico de 100 kVA y 3000 V/220 V, tiene 100 espiras en el devanado secundario. Suponga que el transformador es ideal, calcular: a) la corriente primaria y secundaria a plena carga. b) el número de espiras del arrollamiento primario.
  10. 10. Problemas de práctica.

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