¿Cuál es la magnitud de la fuerza de atracción entre las cargas?

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19.-Calcula la resistencia eléctrica de un alambre de aluminio de 15 m de longitud y [pic 75]de sección. Dato: [pic 76]

[pic 77]20.-Calcula la inducción magnética a 2 m de un cable muy largo, que transporta una corriente de 30 A.

[pic 78][pic 79]21.-Establece el valor de la intensidad de campo magnético capaz de ejercer una fuerza de [pic 80] sobre un electrón que se desplaza a [pic 81] en dirección perpendicular al campo. Dato: [pic 82]

[pic 83][pic 84]22.-Una partícula [pic 85] se acelera desde el reposo mediante una diferencia de potencial de [pic 86]y, a continuación, penetra en un campo magnético de 0,25 T perpendicular a su velocidad. [[pic 87] ; [pic 88]] a) Dibuja en un esquema la trayectoria de la partícula y calcula la velocidad con que penetra en el campo magnético. b) Calcula el radio de la circunferencia que describe tras penetrar en el campo magnético.

[pic 89][pic 90]23.-Por dos conductores rectilíneos de 3,5 metros de longitud, separados 1,8 cm, circulan respectivamente 2,25 A y 3,75 A. Halla la fuerza magnética que existe entre ambos conductores.

[pic 91][pic 92]24.- a) Explique las características de la fuerza magnética sobre una carga en movimiento.

b) Dos partículas cargadas describen trayectorias circulares de igual radio en una región en la que existe un campo magnético uniforme. ¿Puede asegurarse que ambas partículas tienen la misma masa? ¿Tienen que ser iguales sus velocidades? Razone las respuestas.

[pic 93][pic 94][pic 95]25.- Establece el valor de la intensidad de campo magnético capaz de ejercer una fuerza de [pic 96] sobre un electrón que se desplaza a [pic 97] en dirección perpendicular al campo. Dato: [pic 98]

[pic 99][pic 100]26.-Si un alambre de 0,2 m de longitud se encuentra en angulo recto con un campo magnético cuya inducción magnética es de [pic 101]. Sabiendo que la intensidad de corriente que circula por el alambre es de 8 A, ¿qué fuerza actúa sobre el alambre?

[pic 102][pic 103]27.-Establece el valor de la intensidad de campo magnético capaz de ejercer una fuerza de [pic 104] sobre un electrón que se desplaza a [pic 105] en dirección perpendicular al campo. Dato: [pic 106]

[pic 107][pic 108]28.-Un protón penetra con una velocidad [pic 109], en un campo magnético uniforme [pic 110]. Calcula la fuerza magnética que actúa sobre él. Dato: [pic 111]

[pic 112][pic 113]29.-Dos conductores rectilíneos, largos y paralelos están separados 5 m. Por ellos circulan corrientes de 5 A y 2 A en sentidos contrarios. a) Dibuja en un esquema las fuerzas que se ejercen los dos conductores y calcula su valor por unidad de longitud. b) Calcula la fuerza que ejercería el primero de los conductores sobre una carga de [pic 114] que se moviera paralelamente al conductor, a una distancia de 0,5 m de él, y con una velocidad de 100 [pic 115] en el sentido de la corriente. Dato: [pic 116]

[pic 117][pic 118]30.-Una espira circular de 5 cm de radio, inicialmente horizontal, gira a 60 rpm en torno a uno de sus diámetros en un campo magnético vertical de 0,2 T.

a) Dibuje en una gráfica el flujo magnético a través de la espira en función del tiempo entre los instantes t = 0 s y t = 2 s e indique el valor máximo de dicho flujo.

b) Escriba la expresión de la fuerza electromotriz inducida en la espira en función del tiempo e indique su valor en el instante t = 1 s.

[pic 119][pic 120][pic 121]

31.-La magnitud de la fuerza de atracción o repulsión que experimentan dos cargas eléctricas, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Suena algo confuso ¿cierto?, la cuestión es entenderlo, por ahora no te preocupes sino entendiste lo del enunciado, esto en términos matemáticos se expresa de la siguiente manera:

[pic 122]

dónde:

[pic 123] = Cargas eléctricas [Coulomb]

[pic 124] = Fuerza [Newton]

[pic 125] = Distancia [Metros]

[pic 126] = Constante de Coulomb

Gráficamente lo podemos ver de la siguiente forma:

[pic 127]

Esto quiere decir, que podemos saber la fuerza de atracción o repulsión de las cargas eléctricas, respecto a la distancia a la que estén separadas, o alejadas. Esto es fácil de entender, y si te has dado cuenta, es similar aley de la gravitación universal. Por lo que podemos deducir que:

Las cargas con el mismo signo se repelen

Las cargas con signos diferentes se atraen

Ahora veamos los ejercicios resueltos de la ley de coulomb.

32.-¿Con qué fuerza se atraen o repelen dos carga eléctricas de 0,5 y 0,8 culombios si se hallan separadas por una distancia de 5 metros?

Aplicamos la ecuación de la ley de Coulomb: [pic 128]

33.-Una carga positiva de [pic 129] C se encuentra separada 40 cm de otra carga negativa de [pic 130] C. Determina la fuerza con la que interactúan cuando se encuentran en el aire. Dato: K = [pic 131]

La fuerza de interacción entre ambas cargas sigue la Ley de Coulomb:

[pic 132]

34.- El mismo número de electrones se coloca en dos esferas de metal separadas 3,0 cm en el aire. ¿Cuántos electrones hay en cada esfera si la fuerza resultante esde 4 500 N?

La fuerza de repulsión resultante, dado que la carga de ambas esferas es la misma, será [pic 133]. Si despejamos el valor de la carga: [pic 134]

Sustituyendo los valores del enunciado y teniendo en cuenta que la distancia debe estar expresada en metros:

[pic 135]

Debemos saber que la carga de un electrón, en valor absoluto, es [pic 136]. Por lo tanto:

[pic 137]

35.- Dos cargas ejercen entre sí fuerzas de 20 N. ¿Cuánto valdrá la fuerza si triplican su separación?