Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Junio 2023

PREGUNTA 6. Resuelva este problema:

Dos  conductores  rectilíneos,  paralelos  e  infinitos,  están  situados  en  el  plano  yz,  en  la  dirección  del eje z, separados una distancia de 80 cm. Si por cada uno de ellos circula una corriente de 12 A en sentidos contrarios, calcule:

a)  La fuerza por unidad de longitud que se ejercen mutuamente, indicando la dirección y el sentido de esta.

b)  El vector campo magnético en el punto medio de la distancia que separa los conductores.

 

DATOS:

 

 

a)   Por dos hilos conductores paralelos que llevan corriente en sentidos contrarios aparecen sendas fuerzas que tienden a separar ambos hilos:

 

 

 

O campo magnético que crea el hilo 1 a una distancia d será:

 

 

La fuerza que crea el hilo 1 sobre el 2 se calcularía así:

 

 

 

Sustituyendo en esta expresión el campo magnético que crea el hilo 1 queda:

 

 

 

Como sabemos todos los datos podemos calcular el módulo de esta fuerza:

 

 

Para escribir el vector basta fijarse en el dibujo y ver que esta fuerza está en la dirección del eje y, hacia la parte positiva:

 

 

La fuerza por unidad de longitud que hace el otro hilo tiene el mismo módulo, la misma dirección y sentido contrario, por lo que será:

 

 

b)  Con la regla de la mano derecha podemos dibujar el campo magnético que crean los dos hilos en el punto medio:

 

 

 

Con la expresión que ya utilizamos en el apartado anterior calculamos el campo magnético que crean cada uno de los hilos. Para ponerlos en forma de vector vemos que estos apuntan hacia la parte negativa del eje X:

 

 

 

El vector campo magnético en ese punto será la suma vectorial de ambos: