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Problema campo magnético

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  • 1r ciclo Problema campo magnético

    Hola, respecto a este problema:
    Una varilla metálica de masa m=10 g se apoya sin rozamiento sobre dos conductores horizontales separados una distancia L=10 cm, alimentados por una fuente de corriente continua que suministra una intensidad I=1 A al circuito, según la figura. Se activa un campo magnético uniforme B = 1 mT perpendicular a dicho circuito y dirigido hacia abajo.
    a. ¿En qué sentido se moverá la varilla? Justifíquese la respuesta. Si la varilla parte del reposo en t=0 ¿cuál será su velocidad v en el instante 5 s?
    b. Si el coeficiente de rozamiento entre la varilla y los conductores fuese L=0,1 hállese el valor mínimo de la intensidad de campo magnético necesario para que la varilla comience a moverse.
    c. Si ahora los conductores están inclinados respecto de la horizontal un ángulo alfa=30º y no existe rozamiento con la varilla, ¿qué intensidad de campo magnético vertical se
    precisa para que la varilla no se deslice hacia abajo por los conductores? ¿Cuál será la aceleración de la varilla si B es el doble del valor anterior?

    El dibujo las dos barras, transversal el conductor, y las dos barras se unen por uno de los extremos a la bateria externa.

    a. Se resuelve fácil hallando la fuerza que genera esa I externa y hallando la aceleración y la velocidad a los 5 s... pero aquí me pregunto, una vez que se ha empezado a mover por la F que produce la I de la batería externa con el campo, no se indicará otra I que se opondrá al movimiento??
    b. Aquí solo hallé la Frozamiento y halle B para que la fuerza inicial creada por la corriente externa fuera igual a la Fr
    c. En la primera pregunta entiendo que es igualar la tangencial del peso a la tangencial de la fuerza magnética, pero en la segunda cuestión, la duda es la misma que en a, una vez en movimiento al barra no aparecerá otra fuerza que se oponga a ese movimiento?? Este apartado me da para que la barra esté en equilibrio un B=1,14 T y si supongo un campo el doble a este, me da que la barra subirá con a=4,97m/s2, eso si no consideramos que al empezar a moverse se índuce otra fuerza opuesta...
    Última edición por China; 20/02/2021, 10:52:42.

  • #2
    Como la fuente es una "fuente de corriente continua", los efectos de autoinducción no los tienes que considerar, pues la corriente en el circuito es constante. Probablemente el mismo problema te aparezca más adelante cambiando la fuente de corriente constante por una fuente de voltaje constante, en cuyo caso deberías tomar en cuenta la autoinducción.

    Saludos,

    Don't wrestle with a pig in the mud. You'll both get dirty, but the pig will enjoy it. - Parafraseando a George Bernard Shaw

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    • #3
      Hola, vi otro problema,(que ahora no encuentro), pero me confunde un poco respecto a lo que Al2000 me explicó, el problema es un conductor en un plano inclinado, sometido a campo magnético perpendicular a la horizontal y se conecta a batería externa:
      a) Intensidad de corriente que debe suministrar la batería para que le conductor esté en equilibrio??
      En este caso se conecta la batería de modo que la la intensidad circule en un sentido que genere una fuerza magnética opuesta a la tangencial del peso, la fuerza tangencial magnética se iguala a la tangencial del peso y ya.
      b) La misma pregunta que intensidad se debe suministrar para que el conducto suba por el plano a v constante, y el resultado que se explica es que la fuerza que se genere de la intensidad suministrada por la batería hacia arriba debe compensar la tangencial del peso y la fuerza que general la corriente inducida que se opone la la variación del flujo causada por la subida de la barra, por lo tanto en ese te caso, están considerando a la vez los efectos de la autoinduccion y de la batería, pero según entendí en la explicación del problema anterior, no se consideran ambos efectos no?? Gracias

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      • #4
        Si no existiese autoinducción, la fuerza necesaria para mantener la varilla estática o moviéndose con velocidad constante sería la misma. Pero cuando la varilla se mueve, se induce una fem que se opone al movimiento. Al analizar este ejercicio es forzoso incluir la autoinducción pues alterará la corriente suministrada por la fuente..

        En el ejercicio previo, la fuente es de corriente constante y por lo tanto los efectos de autoinducción son contrarrestados por la propia fuente, que mantiene la corriente en el valor deseado.

        Saludos,

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