Taller 28.6. Dos cargas puntuales positivas, q = +18.00 µC y q’ = +3.00 µC, se desplazan en relación con un observador en el punto P, como se ilustra en la figura. La distancia d es 0.120 m, v = 4.50 X 106 m/s, y v’ = 9.00 x 106 m/s. a) Cuando las dos cargas están en las ubicaciones que se indican en la figura, ¿cuáles son la magnitud y dirección del campo magnético neto que producen en el punto P? b) ¿Cuáles son la magnitud y dirección de las fuerzas eléctricas y magnéticas que cada carga ejerce sobre la otra? y ¿cuál es la razón entre la magnitud de la fuerza eléctrica y la magnitud de la fuerza magnética? c) Si la dirección de v’ se invierte, de manera que las dos cargas se desplacen en la misma dirección, ¿cuáles son la magnitud y la dirección de las fuerzas magnéticas que cada carga ejerce sobre la otra? 28.12. Dos alambres paralelos están separados por una distancia de 5.00 cm y conducen corrientes en sentidos opuestos, como se ilustra en la figura. Determine la magnitud y dirección del campo magnético en el punto P debido a dos segmentos de 1.50 mm de cable que están opuestos entre sí y cada uno a 8.00 cm de P. 28.19. Un alambre largo y recto está a lo largo del eje y y transporta una corriente I = 8.00 A en la dirección -y (figura). Además del campo magnético debido a la corriente en el alambre, hay un campo magnético uniforme con magnitud de 1.50 x 10-6 T en la dirección +x. ¿Cuál es el campo total (magnitud y dirección) en los siguientes puntos del plano xz: a) x = 0, z = 1.00 m; b) x = 1.00 m, z = 0; c) x = 0, z = -0.25 m? 28.29. Un alambre largo y horizontal AB se encuentra sobre la superficie de una mesa y conduce una corriente I. El alambre horizontal CD está verticalmente arriba del alambre AB, y tiene libertad para deslizarse hacia arriba o abajo sobre las dos guías metálicas verticales C y D (figura). El alambre CD está conectado a través de contactos corredizos con otro alambre que también transporta una corriente I, en sentido opuesto a la corriente del alambre AB. La masa por unidad de longitud del alambre CD es λ. ¿Hasta qué altura de equilibrio h se elevará el alambre CD si se supone que la fuerza magnética que actúa sobre él se debe por completo a la corriente del alambre AB? 28.31. Calcule la magnitud del campo magnético en el punto P de la figura en términos de R, I1 e I2. ¿Qué resultado da su expresión cuando I1 = I2? 28.36. La figura 28.48 muestra, en sección transversal, varios conductores que transportan corrientes a través del plano de la figura. Las corrientes tienen las magnitudes I1 = 4.0 A, I2 = 6.0 A, e I3 = 2.0 A, con las direcciones que se indican. Se presentan cuatro trayectorias, designadas de a a d. ¿Cuál es la integral de línea para cada trayectoria? Cada integral implica ir alrededor de la trayectoria en sentido antihorario. Explique sus respuestas. 28.37. Cable coaxial. Un conductor sólido con radio a está sostenido por discos aislantes sobre el eje de un tubo conductor con radio inrterior b y radio exterior c (figura). El conductor y el tubo central conducen corrientes iguales I en sentidos opuestos. Las corrientes están distribuidas de manera uniforme sobre las secciones transversales de cada conductor. Obtenga una expresión para la magnitud del campo magnético a) en puntos situados afuera del conductor central sólido pero en el interior del tubo (a < r < b), y b) en puntos situados afuera del tubo (r > c). 28.44 Un solenoide toroidal tiene un radio interior r1 = 15.0 cm y un radio exterior r2 = 18.0 cm. El solenoide tiene 250 espiras y conduce una corriente de 8.50 A. ¿Cuál es la magnitud del campo magnético a las siguientes distancias del centro del toro? a) 12.0 cm; b) 16.0 cm; c) 20.0 cm. Sears, F. W., Mark W, Z., Young, H., & Freedman, R. (2004). Física Universitaria (Vol. II) pág. (985 – 988) Santa Barbara: Pearson Educación.
