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Solución cuestiones: magnetismo
1. Las líneas de fuerza del campo magnético solicitadas en el
enunciado son las siguientes:
2. Las líneas del campo magnético salen del polo norte y
regresan por el sur. Puesto que las líneas del campo entran
en las proximidades del polo norte geográfico, ése será el
polo magnético sur. Los polos magnéticos no coinciden
exactamente con los geográficos y el eje que une ambos
polos magnéticos no pasa por el centro de la Tierra.
3. Las líneas de fuerza forman circunferencias concéntricas
centradas en la corriente rectilínea y están situadas en
planos perpendiculares a la corriente.
4. La fuerza ejercida sobre la carga viene dada por la Ley de
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



Lorentz: F  q · ( v  B) , siendo v  v · i . B es el campo
magnético creado por el conductor rectilíneo por el cual circula una intensidad I y
 ·I
cuyo valor viene dado por la expresión: B  0 . Para determinar la dirección y
2r
sentido del vector inducción magnética se trazan .as líneas de fuerza del campo
magnético. Las líneas de fuerza que representan el campo creado por un conductor
rectilíneo son circunferencias concéntricas con el conductor que están situadas en el
plano perpendicular y su sentido se determina mediante la regla de la mano derecha.
La dirección del vector inducción magnética es tangente a las líneas de fuerza. Por
tanto, en los puntos pertenecientes al semieje positivo OX, el vector inducción
magnética tiene dirección paralela al eje OY y sentido coincidente con el sentido

 ·I 
positivo del eje OY: B  0
j . La dirección de la fuerza magnética que actúa
2r
sobre la carga es, según la Ley de Lorentz, perpendicular a los vectores velocidad e
inducción magnética. Por tanto, el vector fuerza tendrá dirección paralela al eje OZ,
su sentido coincide con el sentido positivo del eje OZ (según la regla del


sacacorcho), y su módulo es: F = qvB. La fuerza es por tanto: F  qvB k .
5. Es cierto. La fuerza magnética sobre una carga q que entra con una velocidad v en



un campo magnético B viene dada por la fórmula F  q · ( v  B) . Si la velocidad y
el campo tienen la misma dirección, el producto vectorial será cero.
6. Si una carga entra en un campo magnético uniforme con una velocidad
perpendicular al campo, estará sometida a una fuerza que viene dada por la



expresión de la Ley de Lorentz: F  q · ( v  B) . La fuerza de Lorentz obligará a la
carga a seguir un movimiento circular uniforme, y la fuerza centrípeta que actúa
sobre la carga es justamente la fuerza de Lorentz: Fc = FL  mv2/R = qvB  R =
mv/qB. Esta es la expresión para calcular el radio de la circunferencia descrita por la
carga.
Solución cuestiones de magnetismo 1
Si la carga es negativa, la fuerza a la que estará sometida será de la misma
intensidad y dirección, pero de sentido opuesto a la que actúa sobre una carga
positiva.
7. La fuerza eléctrica que experimenta una carga q al entrar en un campo eléctrico
viene dada por F = qE. L dirección y sentidos de dicha fuerza son los del campo E si
la carga es positiva y sentido contrario si la carga fuera negativa. Supongamos que
el campo eléctrico señala en sentido negativo del eje OY.
La fuerza magnética viene dada por la fuerza de Lorentz, por la regla de la mano
derecha (o izquierda): es perpendicular al plano formado por v y B. Por lo tanto para
que resulte una fuerza opuesta al campo eléctrico necesitamos un campo magnético
perpendicular al eléctrico y señalando en dirección OZ negativo. De esta manera las
fuerzas tendrán la misma dirección y sentidos opuestos.
Para que los módulos sean iguales: qE = qvB  B = E/v.
8. a) La partícula mantiene una trayectoria rectilínea cuando la fuerza ejercida por el
campo magnético sobre ella es nula. Para ello la velocidad de la partícula debe ser
paralela al campo.
b) La trayectoria será circular cuando la velocidad sea perpendicular a la velocidad y
al campo, porque de este modo se formará un triedro trirrectángulo, con lo que la
partícula se ve obligada a moverse en un plano perpendicular a B bajo la acción de
una fuerza perpendicular a la velocidad.
c) Este caso se dará siempre que no se den los dos anteriores. La velocidad se podrá
descomponer en una componente paralela al campo y en otra perpendicular a él.
Esta última le obligará a realizar una circunferencia, pero la primera le obliga a
avanzar uniformemente en la dirección perpendicular al plano de dicha
circunferencia.
9. Supóngase que los conductores están en el plano
del papel. Primero hay que calcular el campo
magnético
que
el
conductor 1 crea donde
se
encuentra
el
conductor 2:
B = 0I1/2d. El campo será
perpendicular al plano del papel y hacia adentro. Para
calcular la fuerza que ese campo ejerce sobre el
conductor 2: F = I2 l2 · 0I1/2d.
De la misma manera calculamos el
campo creado por el
conductor 2 donde se encuentra el 1:
B = 0I2/2d.
En este caso,
el campo magnético es
perpendicular
al papel hacia afuera. La
fuerza
que
experimenta el conductor
1 debido al campo creado por el 2: F = I1 l1 · 0I2/2d
Dos corrientes paralelas del mismo sentido se atraen.
Solución cuestiones de magnetismo 2