Otras carreras bobina

[dmadrid]

Hola, tengo una duda con este ejercicio:

[FONT=Times New Roman]Por una bobina cuadrada de 10 cm de lado y 25 vueltas circula una corriente de 2 A. Esa bobina está situada en el plano XZ, tal y como se representa en la figura, en el interior de un campo magnético uniforme (-0,4 î + 0,2 ĵ) T. Calcular: (a) el momento magnético de la bobina; (b) el momento del par ejercido sobre la bobina; (c) la intensidad de polo y la orientación de un imán longitudinal de 5 cm que posee un momento magnético igual al de la bobina.[/FONT]
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[FONT=Times New Roman]Si no me equivoco,el momento de la bobina es m=N*I*A*B*sen o, donde sen o es el angulo que forma B con la superficie, mi duda en este apartado es que no se como calcular este angulo, ¿podeis ayudarme?[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]En el apartado b, ¿puedo usar la formula m=I*s*n?[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]En el apartado c, la intensidad del polo creo que es F/B, pero como compruebo su orientacion?[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
[FONT=Times New Roman]gracias y un saludo[/FONT]

[electr0n]

Re: bobina

Para el apartado a) necesitas recordar el concepto de momento magnético creado por una espira o bobina por la que circula corriente. Se debe al campo generado POR LA BOBINA, no al campo externo. Será:

$\vec m=NIA\hat y$

cuyo sentido se verifica por la regla de la mano derecha según el dibujo.

La pregunta b) se responde mediante un producto vectorial:

$\vec \tau=\vec m\times\vec B$

cuyo resultado es otro vector.

¿Sabes calcular productos vectoriales con un determinante? Si no, tendrás que usar nuevamente la regla de la mano derecha; verás que es un vector perpendicular a $\vec m$ y en la dirección $\hat z$. El ángulo entre ambos es justamente el que forma $\vec B$ con el eje x, aproximadamente 26,57º.

Un imán longitudinal es, aproximadamente, como un momento magnético dipolar $\vec m=q\vec l$, donde q es la intensidad de polo referida a la fuerza que ejerce el campo externo $\vec B$ sobre $\vec m$. La orientación de \vec m será del polo S al polo N, y por tanto será equivalente a la bobina si lo ponemos en dirección vertical (y) y con el polo norte hacia arriba.

Saludos

[dmadrid]

Re: bobina

hola de nuevo electron, no me acuerdo muy bien de como se aplica la regla de la mano derecha, pero te pongo los resultados que me dan.
m=25 * 2 * 0.01 = 0.5j
r= 50j (-0,4i+0.2j) que haciendo la matriz por filas i/j/k, 0/0`5/0,-0´4/0,2/0 =0,2k
¿como se calcula el angulo de B con el eje x?
respecto al iman:
q=m/l=0.025j
¿el polo norte del iman, no apunta en la direccion de B?
Igual esta mal, pero no es que me invente las cosas, con el trabajo no puedo ir a clase casi ningun dia, y como estoy en la uned, estudio en casa cuando puedo y muchas veces confundo formulas. De todos modos el profesor de fisica que da clase en mi centro asociado, que no dire por respeto, es un pasota y solo hace perder el tiempo a quien no lo tiene.

un saludo y gracias por la ayuda.

[electr0n]

Re: bobina

Hola, dmadrid.

Sí, está bien. De todos modos, no te olvides de poner las UNIDADES en todas las expresiones que escribas. En S.I., el momento magnético se mide en A·m² y el momento del par en N·m.

Fíjate en el dibujo y verás que el ángulo $\theta$ que forma $\vec B$ con el eje x es aquel que verifica:

$\displaystyle tg\theta=\frac{B_y}{B_x}=\frac{0,2}{0,4}=0,5$

El imán equivalente a la bobina en principio tiene un momento magnético $\vec m$ con el mismo módulo, dirección y sentido. Si luego suponemos que tanto la bobina como el imán pueden moverse, el momento $\vec\tau$ de la fuerza ejercida por el campo externo $\vec B$ tenderá a alinear $\vec m$ y $\vec B$ mediante un giro, y entonces es cuando sí puede decirse que el polo N del imán apunta en la dirección de $\vec B$.

Tengo un primo que también ha empezado a estudiar en la UNED al mismo tiempo que trabaja y la verdad es que resulta complicado. Imagino que tiene que ser difícil aprender todo esto por tu cuenta. Creo que por lo general los profesores explican bien, aunque algunos son desesperantes, así que lo mejor que puedes hacer es empollar mucho, preguntar todas las dudas, leer libros e investigar todo por tu cuenta siempre que te sea posible. Por cierto, ¿qué carrera estás haciendo?

Un saludo

[dmadrid]

Re: bobina

Hola electron, gracias por la aclaracion, ahora lo he entendido. Yo estudio ingenieria informatica, aunque los primeros cursos casi todo es matematicas.
Respecto a los profesores, normalmente son buenos (un 50%), el 35% son muy malos o peores y el 15% son excelentes y que se nota que les gusta enseñar.
Por ahora lo llevo muy bien, pues empece como hobbie y voy sacando mas de las que pensaba, pero quita muchisimo tiempo.
un saludo y gracias