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Unidad IV Electromagnetismo
Ejercicios Matemáticos
I.I. Laura Istabhay Ensástiga Alfaro.
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
CAMPO MAGNÉTICO
1. Calcular a qué distancia de un conductor recto existe una inducción magnética de 9 x 10-6
T, si se encuentra en el aire y por él circula una corriente de 5 A.
2. Por una espira de 7 cm de radio que se encuentra sumergida en un medio con una
permeabilidad relativa de 35, circula a una corriente de 4 A. ¿Qué valor tiene la inducción
magnética en el centro de la espira?
3. Calcular la longitud que debe tener un solenoide para que al ser devanado con 600 espiras
de alambre sobre un núcleo de hierro, con una permeabilidad relativa de 1.25 x 104,
produzca una inducción magnética de 0.5 T en su centro. Una corriente de 10 miliamperes
circula por el alambre.
FUERZAS SOBRE CARGAS EN MOVIMIENTO DENTRO DE CAMPOS MAGNÉTICOS.
1. Un electrón de carga -1.6 x 10-19 C se mueve con una velocidad cuyo valor es de 8 x 105
m/s y forma un ángulo de 30 ° respecto a un campo de inducción magnética igual a 0.55 T.
¿Qué valor de fuerza recibe el electrón?
2. ¿Qué valor de fuerza recibe un alambre recto por el cual circula una corriente de 5 mA al
ser introducido perpendicularmente a un campo de 0.6 T, si quedan 8 cm de alambre
dentro del campo?
3. ¿Cuál es la longitud sumergida en un campo magnético de 0.28 T de un alambre recto por
el que circula una corriente de 3 A, si al formar un ángulo de 37° con las líneas de flujo
recibe una fuerza de 6 x 10-3 N?
4. Se tienen dos conductores paralelos que miden 1.5 m; cuál será la distancia entre ambos
para que se atraigan con una fuerza cuyo valor es de 4 x 10-5 N, al transportar una
corriente de 3 A cada uno.
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LEY DE FARADAY
1. Calcular el tiempo necesario para efectuar una variación de 6 x 10-4 Wb en el flujo
magnético, al desplazarse una bobina de 500 vueltas entre los polos de un imán en forma
de herradura, el cual genera una fem media inducida de 20 V.
2. Calcular el valor de la velocidad con que se mueve un alambre de 15 cm
perpendicularmente a un campo cuya inducción magnética es de 0.35 T al producirse una
fem media inducida de 0.5 V.
INDUCTANCIA
1. Determinar la inductancia que se produce en una bobina formada por un alambre de
cobre enrollado sobre un núcleo de hierro de 6 cm de diámetro y 30 cm de largo. El
alambre tiene 400 espiras y la permeabilidad magnética del hierro es de 8 x 10-4 Wb/Am.
2. Un alambre se enrolla en un núcleo de hierro cuya permeabilidad relativa es de 2 x 10 3,
forma una bobina de 750 vueltas con un largo de 20 cm y un área de sección transversal
de 3 cm2. Calcular:
a) ¿Qué valor tiene la autoinducción o inductancia de la bobina?
b) ¿Cuál es el valor de la fem media que se induce en la bobina si la corriente varía
0.9 A en 2.5 x 10-2 segundos?
CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
1. Una fuente de voltaje de CA de 110 V con una frecuencia de 60 hertz se conecta a un
capacitor de 20 µF. Calcular:
a) El valor de la reactancia capacitiva.
b) El valor de la corriente en el capacitor.
2. En un circuito RLC en serie formado por un generador de CA que produce una fem de 110
V con una frecuencia de 60 Hz, una resistencia de 90 Ω, un inductor de 0.2 H y un
condensador de 50 µF. Calcular:
a) La reactancia inductiva.
b) La reactancia capacitiva.
c) La reactancia.
d) La impedancia.
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e) La corriente eléctrica del circuito.
f) El ángulo de fase, señale si la corriente fluye retrasada o adelantada respecto al
voltaje.
g) El factor de potencia.
h) La potencia real consumida por el circuito.
i) La potencia total o teórica que suministra la fuente.
TRANSFORMADORES
1. Un transformador reductor se utiliza para disminuir un voltaje de 12 000 V a 220 V,
calcular el número de espiras existentes en el secundario si el primario tiene 20 000
vueltas.
2. Un transformador reductor se utiliza en una línea de 2 000 V para entregar 110 V. Calcular
el número de espiras en el devanado primario, si el secundario tiene 50 vueltas.
3. Un transformador elevador cuya potencia es de 80 W tiene 300 vueltas en el primario y
15000 en el secundario. Si el primario recibe una fem de 110 V. Calcular:
a) La corriente en el primario.
b) La fem inducida en el secundario.
c) La intensidad de la corriente en el secundario.
Bibliografía
1. Pérez Montiel, H., (2000), Física general, Publicaciones Cultural, 2ª. Edición,
México.
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