Actividad 4. Aplicando las leyes

universidad abierta y a distancia de Mxico2014-1Actividad 4. Aplicando las leyesElectricidad y MagnetismoAlumno: Jess Baos Barbosa

Ejemplo muestra: Una bobina cuadrada que mide 5 cm de lado y tiene una resistencia de 100, tiene 1000 vueltas y esta se coloca perpendicularmente a un campo magntico uniforme de 0.600 T. La bobina se mueve en forma perpendicular a B de una forma rpida y uniforme, hacia una regin donde el campo magntico es igual a cero, teniendo en cuenta que t=0 el borde de la bobina est en la esquina del campo, necesitamos 0.1 s para que la bobina este completamente en el campo libre, a) Calcule la FEM inducida, b) Calcule la corriente a. Calcule la FEM inducida:DatosFrmulaSustitucin

A= 25 cm2 =2.5X10-3m2N= 1000 vueltasB=0.6Tti=0tf=0.1sR=100

Resultado: La fem inducida es: E= 15V

b. Calcule la corrienteDatosFrmulaSustitucin

E=15VR=100

Resultado: La corriente I= 0.15 A

Ahora estas en condiciones de resolver ejercicios de aplicacinI. Resuelve los siguientes ejercicios correctamente lo que se te pide justificando tu respuesta con procedimiento ordenado paso a paso hasta llegar al resultado (Es indispensable utilizar el editor de ecuaciones de Word).

1) Una carga puntual de +3.12X10-6C est a una distancia de 12.3 cm de una segunda carga puntual de -1.48X10-6C. Calcule la magnitud de la fuerza para cada carga. DatosFrmulaSustitucin

0 = 8.8542 x 10-12 C2/N m2

K = 8.9875 x 109 N m2 / C2

Resultado: La magnitud de la fuerza para las cargas es 2.743 N

2) Cul debe ser la distancia entre la carga puntual q1=26.3C y la carga puntual q2= -47.1C con objeto que la fuerza elctrica de atraccin entre ellas tenga una magnitud de 5.66N?DatosFrmulaSustitucin

K = 8.9875 x 109 N m2 / C2

Despeje de la distancia r:

Resultado: las distancias entre las cargas puntuales es de

3) En el trayecto de retorno de un rayo tpico fluye una corriente de 2.5X104 A durante 20s, Cunta carga se transfiere en el proceso?DatosFrmulaSustitucin

Despejando:

Resultado: La carga que se transfiere en el proceso es 0.5 C

4) Si un electrn se mueve con una rapidez de 15X106m/s a lo largo del eje de las x y entra en una regin donde la magnitud es de 5 Tesla, el cual hace un ngulo de 60 con el eje de la x y est en el plano xy, calcular la fuerza magntica. DatosFrmulaSustitucin

F=?

Resultado: La fuerza magntica es

5) Un electrn acelerado hacia el este a razn de 1.84X109 m/s2 por medio de un campo elctrico. Determine la magnitud y direccin del campo elctrico. DatosFrmulaSustitucin

Resultado: La magnitud del campo elctrico es ,la direccin es cero porque el camp no est en movimiento.

6) Calcula la fuerza electromotriz resultante que produce el solenoide que se describe y en qu direccin est operando. La longitud del solenoide es 12 cm y el dimetro de la superficie circular transversal es 1.6 cm y transporta una corriente estacionaria de 3.80 A, la cual se cae a 3.2 A en 15s. El solenoide tiene 75 vueltas a lo largo de su extensin.

DatosFrmulaSustitucin

Resultado:

7) Calcule el trabajo realizado por un electrn sometido a una diferencia de potencial donde el voltaje final es 1.5V y el voltaje inicial es 1.2VDatosFrmulaSustitucin

Voltaje inicial = 1.2 VVoltaje Final = 1.5V

Resultado: el trabajo realizado es

8) Un alambre de plata de rea en la seccin transversal de 8X10-6m2 lleva una corriente de 10 A. Encuntrese la velocidad de deriva de los electrones en el alambre. DatosFrmulaSustitucin

Densidad de la plata: Peso atmico de la plata:

Resultado: La velocidad de los electrones en el alambre es de

9) Una bobina consta de 300 vueltas de alambre de cobre, tiene una resistencia de 5. Cada vuelta es un cuadrado de 15 cm de lado y se activa un campo magntico uniforme perpendicular al plano de la bobina. Si el campo cambia linealmente de 0 a 0.5 Tesla en 0.8 seg. a. Cul es la magnitud de la FEM inducida en la bobina mientras est cambiando el campo?. DatosFrmulaSustitucin

A= 15 cm2 =1.5X10-3m2N= 300 vueltasB=0.5Tti=0tf=0.8sR=5

Resultado a) : La fem inducida es: E= 0.28125V

b. Calcule la corriente DatosFrmulaSustitucin

E=0.28125VR=5

Resultado b) : Resultado: La corriente I= 0.05625 A

10) Un alambre de oro de rea en la seccin transversal de 8X10-6 lleva una corriente de 10 A. Encuntrese la velocidad de deriva de los electrones en el alambre. DatosFrmulaSustitucin

Densidad del oro: Peso atmico:

Resultado : La velocidad de los electrones en el alambre es de

II. Elabora una tabla comparativa mostrando cmo se aplica cada una de estas leyes en cada tipo de motor. Leyes

Tipo de motor elctricoLey de CoulombLey de AmpereLey de FaradayLey de Lenz

Corriente directa1.. Motores de excitacin en serie

Motores de excitacin en paralelo

Corriente alterna1. 1. Asncronos. Un motor se considera asncrono cuando la velocidad del campo magntico generado por el estrtor supera a la velocidad de giro del rotor

2. Sncronos. Un motor se considera sncrono cuando la velocidad del campo magntico del estrtor es igual a la velocidad de giro del rotor. Recordar que el rotor es la parte mvil del motor. Dentro de los motores sncronos, nos encontramos con una subclasificacin: