Solucions Física en context

Q8

La inducció magnètica entre els pols d'un electroimant molt potent és 2 T. Quina és la força exercida sobre un conductor rectilini de 10 mm, pel qual circula un corrent de 4 A, quan el conductor:

(a) és perpendicular al camp magnètic.
(b) és paral·lel al camp.
(c) forma un angle de 30º amb el camp.

Feu un esquema indicant la direcció i el sentit del camp magnètic, del corrent i de la força magnètica en cada cas.

Les dades del problema són:

B = 2 T

L = 10 mm = 0,01 m

I = 4 A

F = ?

(a) és perpendicular al camp magnètic.

Per a calcular la força tenim:

$F mit rechtspfeil darüber gleich I mal linke klammer L mit rechtspfeil darüber multipliziert mit B mit rechtspfeil darüber rechte klammer$

on el mòdul de la força és:

$F gleich I mal L mal B mal sin Leerzeichen theta$

$F gleich 4 mal 0 Komma 01 mal 2 mal sin Leerzeichen 90 Grad$

$Feld eingeschlossen F Leerzeichen gleich Leerzeichen 0 Komma 08 Leerzeichen N Ende$

(b) és paral·lel al camp.

Si el conductor és paral·lel al camp, llavors l'angle que formen és 0º :

$F gleich I mal L mal B mal sin Leerzeichen theta$

$F gleich 4 mal 0 Komma 01 mal 2 mal sin Leerzeichen 0 Grad$

$Feld eingeschlossen F gleich 0 Leerzeichen N Ende$

(c) forma un angle de 30º amb el camp.

En aquest cas tenim:

$F gleich I mal L mal B mal sin Leerzeichen theta$

$F gleich 4 mal 0 Komma 01 mal 2 mal sin Leerzeichen 30 Grad$

$Feld eingeschlossen F Leerzeichen gleich Leerzeichen 0 Komma 04 Leerzeichen N Ende$