Opción A - 2 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Suplente 2019

a) i) Escriba la expresión matemática de la fuerza magnética sobre una carga puntual, indicando el significado de las magnitudes que aparecen en la ecuación.

Solución: $\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$

a) ii) Discuta, razonando sus respuestas, bajo qué condiciones el módulo de la fuerza magnética es máximo y cuándo se anula.

Solución: Máximo cuando $\vec{v} \perp \vec{B}$ ($\theta = 90^\circ$ o $270^\circ$). Se anula si $q = 0$, $v = 0$, $B = 0$, o cuando $\vec{v}$ es paralelo o antiparalelo a $\vec{B}$ ($\theta = 0^\circ$ o $180^\circ$).

b) i) Esquema del campo magnético producido por cada uno de los conductores en un punto del plano a 0,1 m a la derecha del segundo conductor y naturaleza de la fuerza entre ellos.

Solución: Esquema: Conductor 1 con corriente hacia arriba ($I_1 = 10\text{ A}$) y conductor 2 con corriente hacia abajo ($I_2 = 4\text{ A}$), separados $0{,}2\text{ m}$. En el punto $P$ (a $0{,}1\text{ m}$ a la derecha del conductor 2), el campo $\vec{B}_1$ entra en el papel ($\otimes$) y el campo $\vec{B}_2$ sale del papel ($\odot$). La fuerza entre ellos es repulsiva.