Magnetismo III

Una o más respuestas podrías ser correctas !!

Una carga positiva se mueve en un campo magnético uniforme. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones podrían explicar la forma de su trayectoria?

• La fuerza magnética siempre apunta en la misma dirección.

  Generalmente ocurre esto, el campo cambiara junto con la dirección de la velocidad.

• La fuerza magnética es perpendicular a la velocidad en todo momento.

  Esto es característico del movimiento circular o helicoidal inducido por un campo magnético uniforme.

• La fuerza magnética puede aumentar la energía cinética de la partícula.

  La fuerza magnética realiza trabajo, por lo que modifica la energía cinética.

• Si la velocidad es paralela al campo, la partícula no siente ninguna fuerza.

  Porque el producto vectorial entre vectores paralelos es cero.

• La trayectoria siempre será circular, sin importar la orientación inicial de la velocidad.

  La trayectoria puede no ser recta, ni circular, ni helicoidal, y no hay dependencia del ángulo inicial.

Una o más respuestas podrías ser correctas !!

Respecto a la Ley de Biot–Savart, que permite calcular el campo magnético generado por una corriente, ¿Cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?

• El campo magnético es siempre paralelo al vector de corriente.

  ES cierto para todo tipo de configuración

• El campo magnético depende de la dirección del elemento de corriente.

  Porque el producto vectorial involucra la orientación del elemento idl.

• El campo generado en un punto es mayor cuanto más lejos está del conductor.

  el campo podría aumentar con la distancia.

• Un lazo circular genera un campo magnético uniforme en todo su plano.

  El campo es uniforme en el centro del lazo, y en todo el plano.

• La ley se aplica de manera diferencial, considerando segmentos pequeños de corriente.

  La ley evalúa la contribución de cada elemento diferencial.

En un laboratorio, se quiere medir el campo magnético alrededor de un conductor muy largo por el que pasa una corriente. Se plantea aplicar la Ley de Ampère. ¿Qué condiciones deben cumplirse para que la medición sea precisa?

• La corriente debe ser alterna, no continua.

  La ley no se aplica preferentemente en condiciones de corriente continua estacionaria.

• El campo debe tener simetría suficiente para simplificar el cálculo.

  Simetrías axial o cilíndrica son clave para resolver la integral.

• La trayectoria cerrada de integración debe encerrar toda la corriente.

  De lo contrario, el resultado será cero.

• Se debe medir el campo en cualquier punto del espacio.

  En todos los puntos se garantiza un campo predecible.

Una o más respuestas podrían ser correctas!!

En una planta de reciclaje, una espira de aluminio cae libremente a través de un campo magnético vertical generado por un imán. ¿Qué fenómenos físicos justifican la desaceleración de la espira?

• El cambio de flujo magnético induce una corriente en la espira.

  Por Ley de Faraday.

• La espira gana energía cinética por la interacción con el campo.

  El campo magnético realiza trabajo.

• La corriente inducida genera un campo magnético que se opone al movimiento.

  Por Ley de Lenz.

• La espira se calienta por efecto Joule debido a la corriente inducida.

  Las corrientes de Foucault generarían calor.

• El campo magnético actúa como un resorte que impulsa a la espira hacia arriba.

  Esto no representa una fuerza restauradora elástica.

Una o más respuestas podrían ser correctas!!

Se introduce una barra de un material desconocido en un campo magnético. El campo se intensifica ligeramente dentro del material y desaparece al retirar el campo. ¿Qué tipo de material podría ser?

• Ferromagnético

  Los ferromagnéticos no retienen magnetización.

• Aislante térmico

  Guarda relación con propiedades magnéticas.

• Diamagnético

  Intensifica el campo, y no lo debilita.

• Superconductor

  Expulsa completamente el campo magnético (efecto Meissner).

• Paramagnético

  Su respuesta es débil y reversible.

Una o más respuestas podrían ser correctas!!

Un estudiante afirma que si hay una corriente eléctrica constante en un hilo, debe haber un campo eléctrico constante rodeándolo. ¿Qué parte del razonamiento es cuestionable?

• La corriente produce un campo magnético, no eléctrico.

  Aunque internamente hay campo eléctrico para mantener la corriente.

• Si hay corriente, debe haber un campo magnético en el hilo.

  Según Biot–Savart.

• El campo eléctrico fuera del hilo es el causante del campo magnético.

  El campo eléctrico genera campo magnético sin variación en el tiempo.

• La corriente constante implica que no hay ningún campo variable.

  No hay campos variables, por eso no hay ondas electromagnéticas.

• Solo hay campo eléctrico si hay una carga en reposo cerca del hilo.

  El no hilo tiene carga en movimiento que implica campo eléctrico dentro.

Una o más respuestas podrían ser correctas!!

En un dispositivo de resonancia magnética (MRI), se utilizan imanes intensos y campos variables. ¿Qué materiales y fenómenos son relevantes para su funcionamiento?

• Materiales ferromagnéticos para generar campos constantes.

  Se usan en los electroimanes permanentes.

• Ley de Ampère para inducir campos eléctricos.

  No se usa Faraday para inducir voltajes.

• Corrientes inducidas en el cuerpo humano como fuente de señal.

  Las señales de RM se basan en campos inducidos y resonancia nuclear.

• Material diamagnético en el cuerpo reduce el efecto del campo.

  El cuerpo humano tiene respuestas diamagnéticas débiles pero y son muy relevantes aquí.

• Campos variables de radiofrecuencia para alterar el estado de los protones.

  Estos campos provocan la resonancia magnética.

Una o más respuestas podrían ser correctas!!

Un estudiante diseña un experimento para medir FEM inducida en una espira. ¿Qué factores debe controlar para obtener resultados confiables?

• Número de vueltas de la espira.

  La FEM es proporcional a NNN.

• Velocidad con la que varía el campo magnético.

  Afecta la tasa de cambio de flujo.

• Material del núcleo de la espira.

  Puede concentrar el campo si es ferromagnético.

• Longitud del cable de conexión.

  Afecta directamente a la inducción y no a la resistencia.

• Humedad ambiental.

  Influye significativamente en la inducción.

Una o más respuestas podrían ser correctas!!

Una corriente recta pasa a través de un alambre de cobre suspendido entre los polos de un imán. ¿Qué condiciones hacen que el alambre se mueva?

• El alambre debe tener resistencia eléctrica significativa.

  La resistencia es relevante para que aparezca fuerza magnética.

• El campo magnético debe ser perpendicular a la corriente.

  Para que la fuerza sea máxima.

• El campo magnético debe ser variable.

  Ya que es necesario para generar fuerza magnética.

• Debe haber una diferencia de potencial externa.

  Para mantener la corriente constante.

• El alambre debe ser ferromagnético.

  Lo cual es suficiente para que se conduzca corriente.

Una o más respuestas podrían ser correctas!!

Un profesor coloca una brújula cerca de una corriente eléctrica. ¿Qué conclusiones puede sacar un estudiante que observa que la aguja se desvía?

• Hay un campo eléctrico producido por la corriente.

  El campo eléctrico actúa dentro del hilo, y desvía la brújula.

• La brújula se alinea con el campo eléctrico creado por el voltaje.

  Correcto, la brújula responde a campos eléctricos.

• El campo magnético actúa sobre el material ferromagnético de la aguja.

  Esa es la causa de la desviación.

• La corriente produce un campo magnético detectado por la brújula.

  Corriente → campo magnético → interacción con la aguja.

• La aguja es repelida por la corriente del hilo.

  Hay repulsión directa entre corriente y brújula.