Física III (222 Problemas Resueltos)

Seleccione uno o dos problemas cualesquiera y resuelva.
(10 ptos)
01. Por dos alambres, rectilíneos y paralelos, separados por una distancia d=10 cm circulan corrientes en
el mismo sentido y de intensidades I 1 =20 A y I 2 =30 A. Hallar el trabajo por unidad de longitud, que
hay que hacer, para separar a los alambres hasta la distancia de 20 cm.
(5 ptos)
a) 81 J/m b) 83 J/m c) 85 J/m d) 87 J/m e) 89 J/m
02. El núcleo de hierro de un toroide tiene permeabilidad magnética =2250, longitud l 2 =50 cm y la del
entrehierro l 1 =2 mm. El número de amperio-vuelta en el arrollamiento del toroide es de 2000. ¿Cuán
tas veces disminuye la excitación magnética en el entrehierro, si su longitud se duplica, sin variar el
número de amperio-vuelta?
(5 ptos)
a) 1,1 veces b) 1,3 veces c) 1,5 veces d) 1,7 veces e) 1,9 veces
03. A la distancia d=20 cm de un largo conductor rectilíneo vertical pende de un hilo fino de longitud l=
10 cm y diámetro D=0,1 mm, una pequeña aguja magnética, cuyo momento magnético es m=10 -2
A m 2 . La aguja se halla en el plano que pasa por el conductor y por el hilo. ¿Qué ángulo girará la agu
ja, si por el conductor se hace circular una corriente de intensidad I=30 A. El módulo de rigidez del
material del hilo es G=5 900 N/mm 2 ?
(5 ptos)
a) 10 0 b) 15 0 c) 20 0 d) 25 0 e) 30 0
04. Un anillo conductor de radio R=20 cm que conduce una corriente eléctrica de I=5 A, se ubica en un
campo magnético perpendicular al plano del anillo. El anillo puede soportar una tensión máxima “T”
antes de romperse. ¿Qué inducción "B" debe tener el campo para que el anillo se rompa? Despreciar
el campo de inducción magnética creada por la corriente que circula por el anillo. (5 ptos)
a) T b) 2T c) 3T d) 4T e) 5T
05. En la Fig.01, por la placa metálica muy delgada circular de radio R=20 cm, circula una densidad de
corriente lineal de J=30 A/m. Hallar la intensidad de campo magnético en el punto P, situado a la dis
tancia d=10 cm del centro de la placa.
(10 ptos)
a) 4,0 A/m b) 4,2 A/m c) 4,4 A/m d) 4,6 A/m e) 4,8 A/m
06. En la Fig.02, la pirámide hueca conductora muy delgada de densidad de carga superficial uniforme
=5 10 -10 C/m 2 , se hace rotar alrededor de su eje de simetría, con una velocidad angular constante de
=40 rad/s. El radio de la base circular de la pirámide es R=20 cm. Hallar la densidad de energía
magnética en el vértice P de la pirámide (z=10 -24 ).
(10 ptos)
a) 1,17 zJ/m 3 b) 2,17 zJ/m 3 c) 3,17 zJ/m 3 d) 4,17 zJ/m 3 e) 5,17 zJ/m 3
P
d
Fig.01
Fig.02
P
J
R
R
0
R
Indicaciones
- La solución de los problemas deben constar de procedimiento, respuesta literal y numérica, y deben
ser presentados con letra legible.
- El examen es estrictamente personal, esta prohibido la conversación.
RASA
- La duración total del examen es de 120 minutos, inicio 2,0 p.m termino 4,0 p.m.
269