Opción A - Pregunta 3 · Física PAU Madrid Modelo 2019

Tema: Campo eléctrico y magnético · Del examen Modelo (2019)

Enunciado

Pregunta 3.-

a)

Enuncie el teorema de Ampère.

b)

Un hilo conductor indefinido situado a lo largo del eje zz transporta una corriente de 20 mA en sentido positivo del eje. Calcule la fuerza magnética experimentada por un electrón que lleva una velocidad de 105 m s−110^5\text{ m s}^{-1} en la dirección positiva del eje yy cuando se encuentra en la posición (0,5,0) m(0, 5, 0)\text{ m}.

Datos: Valor absoluto de la carga del electrón, e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}; Permeabilidad magnética del vacío, μ0=4π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4\pi\cdot 10^{-7}\text{ N A}^{-2}.

Enunciado: Opción A - Pregunta 3 · Física PAU Madrid Modelo 2019

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Enuncie el teorema de Ampère.

Solución: El teorema de Ampère establece que la circulación del campo magnético a lo largo de un contorno cerrado es proporcional a la suma algebraica de corrientes que encierra ese contorno. Matemáticamente: ∮B⃗⋅dl⃗=μ∑iIi\oint \vec{B}\cdot d\vec{l} = \mu \sum_i I_i. Si el medio es el vacío y hay una sola corriente: ∮B⃗⋅dl⃗=μ0I\oint \vec{B}\cdot d\vec{l} = \mu_0 I.

b) Calcule el módulo de la fuerza magnética experimentada por el electrón.

Solución: 1,28⋅10−231{,}28\cdot 10^{-23} N

b) Calcule el vector fuerza magnética experimentada por el electrón.

Solución: −1,28⋅10−23k⃗ N-1{,}28\cdot 10^{-23}\vec{k}\text{ N}

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