Ejercicio P5 · Física Selectividad Cataluña Setembre Serie 1 2021

P5) Ens trobem en un indret en què el camp magnètic terrestre té una magnitud de $35\ \mu\text{T}$ i apunta cap al nord, però està inclinat $50^\circ$ (cap avall) respecte a l'horitzontal (figura a). Per un cable d'una línia d'alta tensió situada en aquest indret hi circula un corrent de $200\text{ A}$ d'intensitat. Aquest corrent circula d'est a oest (cap endins a la figura a, $\otimes$).

a)

Calculeu la força magnètica que actua sobre un tram de 100 metres del cable deguda al camp magnètic terrestre. Després, determineu-ne el mòdul i representeu-ne esquemàticament la direcció i el sentit. Justifiqueu la resposta.

[1,25 punts]

b)

El corrent que circula pel cable d'alta tensió és un corrent altern i genera un camp magnètic que contínuament canvia de sentit (vegeu la figura b). A sota del cable s'han situat tres espires conductores: una (A) és paral·lela a la superfície horitzontal del terreny, una altra (B) és paral·lela al pla del dibuix, i la tercera (C) està situada en el pla vertical que conté la direcció est-oest. En quina o quines de les espires el camp magnètic variable produït per la línia d'alta tensió induirà un corrent elèctric? Justifiqueu la resposta especificant les lleis o els principis físics en què us heu basat.

[1,25 punts]

NOTA: Considereu que el camp magnètic és uniforme en la regió on es troben les espires.