Ejercicio B1 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Suplente 2024

Tema: Campo electromagnético · Del examen Extraordinaria Suplente (2024)

Enunciado

B) CAMPO ELECTROMAGNÉTICO

B1. a) i) Enuncie la ley de Lorentz indicando las magnitudes que intervienen y sus unidades en el S.I. ii) A partir de dicha ley, y con la ayuda de un esquema, indique la dirección y el sentido de la fuerza magnética que actúa sobre una partícula cargada que se mueve perpendicularmente a un campo magnético. Discuta el resultado en función del signo de la carga. [1 punto]

a.i)

a.ii)

b) Dos conductores rectilíneos, muy largos y paralelos, por los que circulan corrientes eléctricas iguales de 2 A2\text{ A} se atraen con una fuerza por unidad de longitud de 3⋅10−7 N m−13\cdot 10^{-7}\text{ N m}^{-1}. i) Razone, con la ayuda de un esquema, el sentido de la corriente que circula por cada conductor. ii) Calcule la distancia que los separa. [1,5 puntos]

Dato: μ0=4π⋅10−7 T⋅m⋅A−1\mu_0 = 4\pi\cdot 10^{-7}\text{ T}\cdot\text{m}\cdot\text{A}^{-1}

b.i)

b.ii)

Enunciado: Ejercicio B1 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Suplente 2024

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a.i) Enuncie la ley de Lorentz indicando las magnitudes que intervienen y sus unidades en el S.I.

Solución: La fuerza total que actúa sobre una partícula con carga qq que se mueve con velocidad v⃗\vec{v} en una región con campo eléctrico E⃗\vec{E} y campo magnético B⃗\vec{B} es: F⃗=q(E⃗+v⃗×B⃗)\vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v}\times\vec{B}) (O si únicamente hay campo magnético: F⃗m=q(v⃗×B⃗)\vec{F}_m = q(\vec{v}\times\vec{B})). Magnitudes y unidades en el S.I.: - Fuerza F⃗\vec{F}: newton (N). - Carga qq: culombio (C). - Campo eléctrico E⃗\vec{E}: N⋅C−1\text{N}\cdot\text{C}^{-1} (o V⋅m−1\text{V}\cdot\text{m}^{-1}). - Velocidad v⃗\vec{v}: metros por segundo (m⋅s−1\text{m}\cdot\text{s}^{-1}). - Campo magnético B⃗\vec{B}: tesla (T).

a.ii) Discusión de la dirección y sentido de la fuerza magnética según el signo de la carga

Solución: Dirección: perpendicular al plano formado por la velocidad v⃗\vec{v} y el campo magnético B⃗\vec{B}. Sentido: - Si la carga es positiva (q>0q > 0), el sentido de F⃗m\vec{F}_m coincide con el del producto vectorial v⃗×B⃗\vec{v}\times\vec{B} (dado por la regla de la mano derecha). - Si la carga es negativa (q<0q < 0), el sentido de F⃗m\vec{F}_m es opuesto al del producto vectorial v⃗×B⃗\vec{v}\times\vec{B}.

b.i) Sentido de la corriente que circula por cada conductor

Solución: Mismo sentido

Las soluciones de los 3 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

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