Física III (222 Problemas Resueltos)

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05. Un alambre rectilíneo muy largo de radio R= 0,2 cm conduce una corriente de intensidad I=2 A. Hallar la energía almacenada en el campo magnético en un volumen de longitud l=20 cm que se extiende entre a=0,5 cm y b=1,0 cm. (n=10 -9 ) a) 55,1 nJ b) 55,3 nJ c) 55,5 nJ d) 55,7 nJ e) 55,9 nJ 06. En la Fig.05, el conductor suspendido por dos alambres flexibles tiene una densidad de masa lineal de =0,04 kg/m.¿Qué intensidad de corriente debe existir en el conductor para que la tensión en los alambres de soporte sea cero cuando el campo magnético es de B= 3,6 T? (g=9,8 m/s 2 ) a) 0,11 ( ) b) 0,11 ( ) c) 0,15 ( ) d) 0,15 ( ) e) 0,19 ( ) 07. En la Fig.06, el cubo tiene aristas de longitud a=40 cm. Cuatro segmentos rectos de alam bre ab, bc, cd y da forman una espira cerrada que conduce una corriente de I=5 A en la di rección mostrada. Un campo magnético uniforme de magnitud B=20 mT está en la direc ción del eje +y. I) Hallar la fuerza magnética Fsobre cada segmento, mediante el método gráfico. II) Hallar la fuerza magnética Fsobre cada segmento, mediante el método vectorial. y B x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Fig.03 B Fig.04 08. En los hospitales se utilizan grandes imanes conductores para obtener fotografías del inte rior del cuerpo por imaginología por resonancia magnética (MRI imagen por resonancia magnética). Para este efecto, el paciente es introducido entre las bobinas del imán, donde el campo magnético es de B=1,5 T. Supóngase que el paciente se introduce al campo mag nético durante t=10 s. Hallar la f.e.m inducida alrededor del tronco del paciente, que mide l=0,9 m de circunferencia. ¿El paciente debe introducirse al campo magnético más lenta mente? (m=10 -3 , =10 -6 ) a) 9,1 mV b) 9,3 mV c) 9,5 mV d) 9,7 mV e) 9,9 mV 09. En Choropampa, el campo magnético terrestre apunta hacia abajo a un ángulo de =69º por debajo de la horizontal. La intensidad del flujo magnético es B=59 T. Hallar el flujo magnético (en T m 2 ) a través de una superficie de área A=1 m 2 de suelo. ( =10 -6 ) a) +45 b) -45 c) +55 d) -55 e) +65 z d I c b a I x RASA 153
Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA) Facultad de Ing. Eléctrica y Electrónica Segundo Examen de <strong>Física</strong> <strong>III</strong> Resolver los siguientes problemas. 01. A un conductor cilíndrico hueco de longitud l=20 cm, de radios interno R 1 =10 cm y exter no R 2 =20 cm y conductividad =10 6 S/m se le aplica una diferencia de potencial entre las superficies interna y externa, de modo que la corriente fluye en dirección radial. Hallar la resistencia del conductor. ( o =4 10 -7 A/m) a) 0,51 b) 0,53 c) 0,55 d) 0,57 e) 0,59 02. En la Fig.01, el circuito conduce una corriente de intensidad I=2 A, y los radios de curva tura son a=20 cm y b=10 cm. Hallar la magnitud del campo magnético en el punto "O" a) 7,1 T b) 7,3 T c) 7,5 T d) 7,7 T e) 7,9 T + I y + I R a 0 0 cos t C b I I I Fig.01 Fig.02 03. Hallar la fuerza de interacción magnética entre dos alambres paralelos rectilíneos de longi tudes igual a l=1 m, separados por una distancia d=1 m, y que conducen corrientes en sen tidos opuestos de intensidades I 1 =I 2 =1 A. a) 0,1 N b) 0,2 N c) 0,3 N d) 0,4 N e) 0,5 N 04. Una lámina conductora consiste en un número de alambres adyacentes, todos ellos de lon gitud infinita con n=5 alambres por cm, cada uno de ellos conducen una corriente de in tensidad I=2 A. Hallar la magnitud de B en puntos situados en frente de la lámina. a) 0,61 mT b) 0,63 mT c) 0,65 mT d) 0,67 mT e) 0,69 mT 05. En la Fig.02, el condensador C y la resistencia R=3600 están en serie con una f.e.m de amplitud o=165 V y frecuencia f=60 Hz, siendo la amplitud de la corriente I o =0,032 A. Hallar la capacidad del condensador. RASA a) 0,70 F b) 0,72 F c) 0,74 F d) 0,76 F e) 0,78 154
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