Problema sobre electromagnetismo en un lazo rectangular
Un lazo rectangular con dimensiones de 10.0 cm x 20.0 cm esta suspendido por medio de una cuerda, y la sección inferior horizontal del lazo se encuentra inmersa en un campo magnético confinado a una región circular. Si se mantiene una corriente de 3A en el lazo en la dirección mostrada ¿Cuáles son la dirección y magnitud del campo magnético requerido para producir una tensión de 4x10^-2N en la cuerda de soporte? (Ignore masa del lazo)
1 Respuesta
Si la espira esta perpendicularmente al campo B ( que es entrante a la hoja) anarca la totalidad de las líneas de fuerza. Luego estará en equilibrio estable. Los dos lados verticales experimentan fuerzas:
F = l I x B..................................producto vector. Sentido I - B - F
El resultado serán dos vectores F de igual modulo pero opuestos, dirigidos hacia afuera de la espira... en el plano del dibujo. Ambos con componente j ......= 0.
Luego la única fuerza que actuara sobre la suspensión será la que aporta el tramo horizontal inferior - dirigida hacia abajo - que igualará a la tensión de 0.04 N del hilo soporte. Por la misma razón de ser producto vectorial de dos vectores perpendiculares entre si, los tres serán perpendiculares entre si... conformando un triedro.
Valor del campo B............ F = l I x B.... Expresado como producto de modulos ... F = 0.10 m x 3 A x B x sen 90° = 0.04 N... segun el dato..
B = 0.04 N / 0.10 m x 3 A = 0.13 Tesla. La direccion esta dibujada = hacia atras del plano de la hoja.
