FÍSICA para Licenciatura en Bioquímica y Tecnicatura Universitaria en Laboratorios Biológicos PRÁCTICO 8: MAGNETISMO. 1- Una estación de servicio carga una batería usando una corriente de 6.7 A durante 5 h. ¿Cuánta carga pasa a través de la batería? 2- ¿Cuál es la corriente en amperes si fluyen 1200 iones de Na+ a través de la membrana de una célula en 3.5 ms? La carga en un ion de sodio es la misma que la del electrón, pero positiva. 3- ¿Cuál es la resistencia de un tostador si 120 V producen una corriente de 4.2 A? 4- Una secadora para el cabello usa 9.5 A cuando se conecta a una línea de 120 V. a) ¿Cuál es su resistencia? b) ¿Cuánta carga pasa a través de la secadora en 15 min? 5- Una batería de 12 V produce una corriente de 0.6 A sobre un resistor. ¿Cuál es el valor de la resistencia? 6- Un campo magnético uniforme B apunta horizontalmente de izquierda a derecha y su magnitud es de 1.5 T. Si a través de este campo se mueve un electrón con una energía cinética de 5  10 J. ¿Cuál será la fuerza que actúa sobre la carga en cada una de las siguientes situaciones?: a) se mueve verticalmente hacia arriba; b) se mueve verticalmente hacia abajo; c) se mueve en la dirección del campo magnético; d) repetir los ítems anteriores pero suponiendo que la partícula en cuestión es un protón. 7- Dentro de un campo magnético 10 T se lanza un electrón con una velocidad de 3  10 m/s en dirección perpendicular al campo. Calcular el módulo de la fuerza magnética sobre el electrón y compararla con su peso. 8- Una partícula cuya masa es 0.5 g transporta una carga de 2.5  10 C. La partícula posee una velocidad inicial horizontal de 6  10 m/s. ¿Cuál es el valor y la dirección del campo magnético necesario para mantener horizontal el movimiento de la partícula? 9- ¿Qué campo magnético debería establecerse en el espacio para que un protón, con una velocidad de 10 m/s, se moviese en un círculo del mismo tamaño que el ecuador terrestre? ( 6.378  10 m). 10- Calcule la magnitud de la fuerza magnética sobre un alambre de 240 m de longitud tendido entre dos torres y que conduce una corriente de 150 A. El campo magnético de la Tierra es de 5  10 T y forma un ángulo de 68° con el alambre. 11- Suponga que un alambre de cobre recto de 1 mm de diámetro justo “flota” horizontalmente en el aire debido a la fuerza del campo magnético de la Tierra cuya magnitud es de 5  10 T, además es horizontal y perpendicular al alambre. ¿Cuál es la corriente que conduce el alambre? ¿La respuesta suena razonable? Explique brevemente. 12- Encuentre la dirección de la fuerza magnética sobre una carga negativa para cada uno de los diagramas mostrados en la figura. 13- Se emiten partículas alfa con carga  2 y masa  6.6  10 kg de una fuente radiactiva con una rapidez de 1.6  10 m/s. ¿Cuál es la intensidad del campo magnético requerida para desviarlos dentro de una trayectoria circular de radio # 0.18 m? %& para cada caso mostrado en 14- Determine la dirección de $ la figura, donde '& representa la fuerza magnética

máxima sobre una partícula cargada positivamente que se mueve con velocidad (%&. 15- ¿Cuál es la velocidad de un haz de electrones que no sufre ninguna desviación cuando pasa a través de campos eléctricos y magnéticos perpendiculares de magnitud 8.8  10) V/m y 7.5  10) T, respectivamente? ¿Cuál es el radio de la órbita del electrón si se apaga el campo eléctrico? 16- Si a un alambre que conduce electricidad se le permite producir un campo magnético no mayor que el de la Tierra (5  10 T) a una distancia de 15 cm desde el alambre, ¿cuál es la corriente máxima que puede conducir el alambre? 17- Determine la magnitud y dirección de la fuerza en una porción de 25 cm de largo de dos alambres paralelos separados 4 cm, que conducen corrientes de 35 A cada uno y en el mismo sentido. 18- Dos largos alambres paralelos delgados, separados 13 cm, conducen corrientes de 35 A en el mismo sentido. Determine el vector de campo magnético en un punto a 10 cm de un alambre y 6 cm del otro. 19- Dos largos alambres paralelos, separados 8.2 cm, conducen corrientes de 16.5 A en el mismo sentido. Determine el vector de campo magnético en un punto P, a 12 cm de un alambre y 13 cm del otro. 20- Dos alambres rectos paralelos están separados 6 cm. En el primer alambre hay un flujo de corriente de 2 A. Si la intensidad del campo magnético es cero entre los dos alambres a una distancia de 2.2 cm del primer alambre, ¿cuál es la magnitud y dirección de la corriente en el segundo alambre? 21- Un largo alambre horizontal conduce 24 A de corriente hacia el norte. ¿Cuál es el campo magnético neto 20 cm al oeste del alambre, si ahí el campo de la Tierra apunta hacia abajo, 44° por debajo de la horizontal, y tiene 5  10 T de magnitud? 22- Dos largos alambres están orientados de manera que son perpendiculares entre sí. En su punto más cercano están separados 20 cm. ¿Cuál es la magnitud del campo magnético en un punto a medio camino entre ellos (ver figura), si el alambre superior conduce una corriente de 20 A y el inferior transporta 12 A? 23- Un hilo largo y rectilíneo transporta una corriente de 1.5 A de intensidad. Un electrón se desplaza paralelamente al hilo conductor a una distancia de 10 cm de él, en el mismo sentido que la corriente y con una velocidad de 5  10 cm/s. ¿qué fuerza se ejerce sobre el electrón móvil y cuál es el campo magnético creado por la corriente? 24- Se tienen dos largos alambres paralelos, separados una distancia d, que conducen igual corriente I en el mismo sentido. Un alambre está en , 0, el otro en , -. Determine el vector campo magnético a lo largo del eje x, entre los alambres, como función de x. 25- El hilo largo rectilíneo de la figura transporta una corriente de 8 A de intensidad. La espira rectangular, cuyos lados largos son paralelos a dicho hilo, transporta una corriente de 6 A. Calcular el valor y sentido de la fuerza resultante ejercida sobre la espira por el campo magnético creado por el hilo. 26- Tres largos alambres paralelos están separados 3.5 cm uno de otro (en una vista transversal, están en las tres esquinas de un triángulo equilátero). La corriente en cada alambre es de 8 A, pero el sentido en una de los alambres es opuesto al de los otros dos. Determine la fuerza magnética por unidad de longitud en cada alambre debido a los otros dos.