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Electromagnetismo I Tarea 10 Semestre 2014-2 1. Un boeing 747 vuela hacia el norte a 900 km/hr en un lugar donde el campo magnético terrestre tiene una componente vertical hacia arriba de 2×10 -5 T y una componente hacia el sur de 3×10 -5 T. Si la envergadura de las alas de un avión 747 es de 35 m, calcula la fem inducida entre ellas. Si la nave volara hacia el este, en lugar de hacia el norte, ¿cómo cambiaría tu respuesta? 2. Una espira rectangular de alambre, con una longitud a, un ancho b y una resistencia R, se coloca cerca de un alambre infinitamente largo que transporta la corriente I. La distancia entre él y la espira es D. Calcula a) el flujo de campo magnético a través de la espira y b) la corriente en la espira a medida que se aleja del alambre largo con una velocidad v. 3. Supón que estiramos una espira circular elástica, hecha de material conductor, hasta que tiene un radio de 1.23 m conservando su forma circular. Así estirada, se coloca en un plano que está colocado de forma perpendicular a un campo magnético uniforme de 785 mT. Al soltar la espira, su radio empieza a disminuir con una rapidez instantánea de 7.50 cm/s. Encuentra la fuerza electromotriz inducida en la espira en ese momento. 4. En cierta bobina de alambre la corriente inicialmente es cero, pero aumenta con rapidez constante; al cabo de 12.0 s es de 48.0 A. La corriente cambiante induce en la bobina una fem cuya magnitud es de 30.0 V. a) Determina la inductancia de la bobina. b) Encuentra el flujo magnético total a través de la bobina cuando la corriente es de 48.0 A. c) Si la resistencia de la bobina es de 60.0 Ω, encuentra la proporción de la rapidez con que se almacena energía en el campo magnético respecto a la rapidez con que la resistencia disipa energía en el instante en que la corriente es de 48.0 A. 5. Una batería de 12 V se conecta a un circuito en serie el cual contiene una resistencia de 10 Ω y un inductor de 2 H. A)¿Cuánto tarda la corriente en alcanzar 50 % de su valor final? B) ¿Cuánto tiempo le llevará alcanzar el 90 % de su valor final? 6. Un inductor solenoidal tiene 420 vueltas, 16 cm de longitud y 3 cm 2 de área en la sección transversal. ¿Cuál debe de ser el decremento de la razón de cambio de la corriente que circula por el inductor para que se produzca una fem inducida de 175 μV? 7. Un inductor tiene una inductancia de 0.260 H y por él pasa, en el sentido mostrado, una corriente que disminuye uniformemente a razón de di/dt = – 0.0180 A/s. a) Encuentra la fem autoinducida. b) ¿Cuál extremo del inductor, a o b, está a un potencial más alto? 8. Calcula la densidad de energía magnética cerca del centro de un solenoide de 990 vueltas/m perfectamente devanado cuando la corriente en el solenoide es de 2.8 A

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  • Electromagnetismo I Tarea 10

    Semestre 2014-2

    1. Un boeing 747 vuela hacia el norte a 900 km/hr en un lugar donde el campo magntico terrestre tiene una componente vertical hacia arriba de 210-5 T y una componente hacia el sur de 310-5 T. Si la envergadura de las alas de un avin 747 es de 35 m, calcula la fem inducida entre ellas. Si la nave volara hacia el este, en lugar de hacia el norte, cmo cambiara tu respuesta?

    2. Una espira rectangular de alambre, con una longitud a, un ancho b y una resistencia R, se coloca cerca de un alambre infinitamente largo que transporta la corriente I. La distancia entre l y la espira es D. Calcula a) el flujo de campo magntico a travs de la espira y b) la corriente en la espira a medida que se aleja del alambre largo con una velocidad v.

    3. Supn que estiramos una espira circular elstica, hecha de material conductor, hasta que

    tiene un radio de 1.23 m conservando su forma circular. As estirada, se coloca en un plano que est colocado de forma perpendicular a un campo magntico uniforme de 785 mT. Al soltar la espira, su radio empieza a disminuir con una rapidez instantnea de 7.50 cm/s. Encuentra la fuerza electromotriz inducida en la espira en ese momento.

    4. En cierta bobina de alambre la corriente inicialmente es cero, pero aumenta con rapidez constante; al cabo de 12.0 s es de 48.0 A. La corriente cambiante induce en la bobina una fem cuya magnitud es de 30.0 V. a) Determina la inductancia de la bobina. b) Encuentra el flujo magntico total a travs de la bobina cuando la corriente es de 48.0 A. c) Si la resistencia de la bobina es de 60.0 , encuentra la proporcin de la rapidez con que se almacena energa en el campo magntico respecto a la rapidez con que la resistencia disipa energa en el instante en que la corriente es de 48.0 A.

    5. Una batera de 12 V se conecta a un circuito en serie el cual contiene una resistencia de 10 y un inductor de 2 H. A)Cunto tarda la corriente en alcanzar 50 % de su valor final? B) Cunto tiempo le llevar alcanzar el 90 % de su valor final?

    6. Un inductor solenoidal tiene 420 vueltas, 16 cm de longitud y 3 cm2 de rea en la seccin transversal. Cul debe de ser el decremento de la razn de cambio de la corriente que circula por el inductor para que se produzca una fem inducida de 175 V?

    7. Un inductor tiene una inductancia de 0.260 H y por l pasa, en el sentido mostrado, una corriente que disminuye uniformemente a razn de di/dt = 0.0180 A/s. a) Encuentra la fem autoinducida. b) Cul extremo del inductor, a o b, est a un potencial ms alto?

    8. Calcula la densidad de energa magntica cerca del centro de un solenoide de 990

    vueltas/m perfectamente devanado cuando la corriente en el solenoide es de 2.8 A