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Fisica 3° · Bgu 3 Fisica 2024 · 2024
Libro de Física 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Ejercicios: Momento de torsión del rotor y campo magnético en cable coaxial

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español
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Solución — Página 152

Fisica 3° · Bgu 3 Fisica 2024 · 2024

1
Ejercicio 1

Rotor de 2000 espiras (A=50 cm²) con corriente de 500 mA. Determinar B para τ_max=2,7 Nm. Analizar cambios al duplicar/reducir espiras.

2
Ejercicio 2

Cable coaxial: I_interna=1,25 A hacia afuera, I_exterior=4 A hacia adentro. Determinar campo magnético entre puntos a y b.

Contenido de la página

Ejercicio 5: Rotor con espiras

Datos: N = 2000 espiras, A = 50 cm² = 50×10⁻⁴ m², I = 500 mA = 0,5 A

a) Realizar un esquema de la situación. b) Determinar B en teslas para que el máximo momento de rotación sea 2,7 Nm: \tau_{max} = NIAB c) Si el número de espiras se duplica (N→2N) y se mantiene la corriente: determinar B d) Si el número de espiras disminuye a la mitad (N→N/2) y se mantiene la corriente: determinar B e) ¿Qué sucede con el rotor cuando el número de espiras aumenta? f) ¿Qué sucede con el rotor cuando el número de espiras disminuye?


Ejercicio 6: Campo magnético en cable coaxial

Fuente: Serway (2008)

Descripción: Cable coaxial con conductor central rodeado de capa de hule, y capa exterior conductora también con recubrimiento de hule. Vista transversal del corte.

Datos: Corriente interna = 1,25 A (hacia afuera); Corriente exterior = 4 A (hacia adentro). Dimensiones: 1 mm | 1 mm | 1 mm entre capas. Puntos a (entre conductores) y b (exterior).

a) Determinar la magnitud y dirección del campo magnético entre los puntos a y b.

Fórmulas y ecuaciones

\tau_{max} = NIAB

B = \frac{\mu_0 I_{enc}}{2\pi r}

\tau_{max} = NIAB

B = \frac{\tau_{max}}{NIA}

B = \frac{\mu_0 I_{enc}}{2\pi r}

Glosario (9)

momento de torsión
espira
rotor
cable coaxial
conductor central
corriente interna
campo magnético
ley de Ampère
tesla

Preguntas para practicar

¿Qué sucede con el rotor cuando el número de espiras aumenta (manteniendo la corriente)?

¿Qué sucede con el rotor cuando el número de espiras disminuye?

Temas y conceptos clave

Momento de torsión magnéticoRotor eléctricoCable coaxialCampo magnéticoLey de Ampèremomento de torsiónespirascorrientecampo magnético Bcable coaxialconductor centralcorriente internacorriente externa

Fuentes y referencias

  • Serway, 2008
  • https://n9.cl/9wwf14
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Ejercicios: Cable coaxial (continuación) y parámetros del rotor eléctrico
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  1. Leo el siguiente planteamiento y realizo actividades a continuación:

Un rotor se encuentra compuesto por 2000 espiras, gira en un campo magnético homoogéneo B, cuando por cada espira de 50 cm? circula una corriente de 500 mA.

a) Realizo un esquema de la situación.

b) Determino el valor de B en teslas, de manera que el máximo momento de rotación del rotor sea de 2.7 Nm.

c) Si el número de espiras se duplica, pero se mantiene la corriente, determino el valor de B,

d) Si el número de espiras disminuye a la mitad, pero se mantiene la corriente, determino el valor de B.

e) Cuando el número de espiras aumenta, pero se mantiene con la corriente, ¿qué sucede con el rotor?

f) Cuando el número de espiras disminuye, pero se mantiene con la corriente, ¿qué sucede con el rotor?

  1. Leo el siguiente planteamiento y realizo las actividades a continuación:

Un cable coaxial consta de un conductor central rodeado por una capa de hule, la cual está rodeada por una capa exterior conductora que también tiene un recubrimiento de hule. En la figura mostrada se puede ver un cable seccionado de manera transversal.

En una conexión específica la corriente interna es de 1,25 A hacia afuera y de 4 A hacia adentro (como se ve en el esquema).

Fuente: (Serway, 2008).

Fuente: https://n9.c/9wwf14

a) Determino la magnitud y dirección del campo magnético entre los puntos a y b.

Texto de Física \ 454

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