Magnetismo Flashcards
¿Cómo se expresa la fuerza magnética Fb que genera un campo magnético? (2 expresiones posibles) ¿Qué significa cada parte? ¿Cómo se su dirección?
Fb= q.v x B, donde q es la partícula afectada, v su velocidad y B el campo donde se encuentra inmersa.
Fb= i.L x B, donde i es la corriente que fluye en un alambre y L el vector que señala la dirección de la corriente y el largo del alambre. B aquí también es el campo donde está inmerso el alambre que siente la fuerza Fb.
En ambos casos el producto cruz se refleja con LBsen(θ), donde θ es el ángulo entre L y B. Por ende, la dirección de Fb es perpendicular a ambos. Se encuentra con la regla de la mano derecha.
¿Qué es la fuerza de Lorenz? ¿Cómo se expresa? ¿Qué significa cada parte? ¿Sobre qué tipo de partícula actúa cada término?
La fuerza de Lorentz es aquella que toma en cuenta tanto la fuerza eléctrica Fe como la fuerza magnética Fb. Por lo que se expresa como una suma de ambas:
FL= qE + qv x B
aquí q es la carga o partícula afectada. E es el campo eléctrico que actúa sobre la partícula q, ya sea que este en movimiento o estática. v es la velocidad de la partícula afectada si ésta está en movimiento y B es el campo donde está inmersa.
En un selector de velocidad: ¿qué se utiliza para separar las partículas con cierta velocidad? ¿Cómo se calcula esta velocidad?
En un selector de velocidad se busca que, al hacer pasar partículas a través de un campo eléctrico vertical y un campo magnético entrante/saliente, éstas se ven afectadas en su trayectoria. Para que no se desvíen, se calcula con la ley de Lorentz la velocidad a la cual deben pasar para que qE=qv x B.
De allí se concluye que las partículas que pasan son aquellas con velocidad:
v=E/B
¿Qué es el efecto Hall? ¿Cómo se expresa el potencial VHall? ¿En qué contribuyó este experimento? ¿Cuál es la fórmula para n?
El efecto Hall consta de tener una cinta de un material conductor de ancho w y espesor t por la que fluye una corriente i. A esta cinta se la coloca en un campo magnético, y se analiza lo que sucede. Las cargas experimentan un movimiento, algunas hacia arriba y otras hacia abajo de modo tal que se genera un campo eléctrico dentro del conductor. Este campo eléctrico inducido ocurre hasta equilibrar la fuerza Fb con Fe. Al medir con un voltímetro la diferencia de potencial en los extremos de la cinta, se obtiene un potencial negativo si los que se movieron fueron los electrones y positivo si los que se movieron fueron los protones.
Vhall= (vd).B.w=iB/Tne, donde n es la densidad de electrones en el conductor N=n.e.A.L con N cant de electrones, n la densidad por unidad de longitud, e la partícula, A el área transversal=wt y L la longitud del alambre.
vd=j/ne
n=iB/teV
Este experimento sirvió para saber quiénes son los portadores de carga en cada material.
¿Cómo se expresa un dFb en un alambre que no es recto?
d(Fb)=i ds x B
¿Cuál es el momento de torsión que experimenta una espira en un campo magnético?
τ=i A x B
τ= b.i.a.B.senθ, donde θ es el ángulo entre n y B.
¿Cómo se expresa la ley de Biot y Savat?
dB= (μ0/4π) (i. ds x r)/r^3= (μ0/4π) (i. ds senθ) /r^2,
donde θ es el ánulo entre r y ds
Expresar el campo magnético en un punto P cerca de una línea de carga infinita/alambre.
B=μ0.i/2πR, con R la distancia del centro del alambre al punto.
Expresar el campo magnético en un punto P cerca de un anillo donde circula una corriente.
B= μ0.i.R^2/2.(R^2+z^2)^(3/2)
¿Cómo se comportan 2 alambres por los que fluyen corrientes antiparalelas?
Se repelen.
¿Cómo se comportan 2 alambres por los que fluyen corrientes paralelas?
Se atraen.
Exprese la ley de Ampère (2 formas)
∮B.ds= μ0.ienc ∮B.ds= μ0.ienc + μ0ε0. (dΦE/dt)
Si tengo 2 alambres por los que fluyen corrientes i1 y i2. ¿Cuál es la fuerza que experimentará el alambre 2 por la existencia del alambre 1?
Fb2,1=i2 . L2 x B1
Fb2,1=(i2.L.μ0.i1)/(2πR)
¿Qué es un solenoide? ¿Cómo se expresa el campo magnético B en su interior?
B=μ0.i.n, donde N/l=n
En un solenoide de radio R ¿Cómo se expresa el campo en un área de radio rR?
En el primer caso, el radio se calcula de manera normal con la ecuación del solenoide ya que dicho radio estaría dentro del solenoide. En el caso de r>R, ocurre que el B=0 ya que la suma de la corriente encerrada es 0.
