Aquí no s'escriurà com a dada en cada exercici on es necessiti, però en un examen es donarà amb l'enunciat.
Les expressions dels camps presentades per a fils rectilinis llargs i fils circulars se semblen molt. Fixa't bé quina d'elles té π en el denominador.
L'any 1820, Hans Christian Ørsted va donar a conèixer que l’agulla imantada d'una brúixola es movia quan es feia passar corrent per un fil al seu costat. Aquest va ser l'inici de la connexió entre l'electricitat i el magnetisme.
• La intensitat del camp magnètic a una distància r prop d'un fil conductor rectilini llarg és
.
• La direcció del camp en cada punt d'un pla és tangent a la circunferència centrada en el fil.
• El sentit del camp és el marcat pels dits de la mà dreta quan el polze marca en la direcció del corrent en el fil.
• Segons el principi de superposició, el camp creat en un punt per diversos fils paral·lels és la suma vectorial del camp creat per cada fil.
• Que per representar un vector o un corrent que entra perpendicular cap a dins del pla del dibuix s'usa el símbol ⊗ i per representar que surt, el símbol ⊙. Recorda la imatge següent:
1
Què val el camp magnètic a 2 cm d'un corrent rectilini de 5 A?
2
Un fil recte amb corrent elèctric creua perpendicularment la quadrícula de la figura. La fletxa blava representa el camp magnètic en el punt P. En quin punt està dibuixat correctament a la mateixa escala el camp magnètic creat pel fil?
3
Un fil recte amb corrent elèctric creua perpendicularment la quadrícula de la figura. La fletxa blava representa el camp magnètic en el punt P. En quin punt està dibuixat correctament a la mateixa escala el camp magnètic creat pel fil?
4
Dos fils rectes paral·lels llargs, separats 1 m, transporten corrents elèctrics d'intensitats I1 i I2. La intensitat I2 és més petita que I1. El camp magnètic en el punt mitjà entre els dos fils val 0.8 μT quan els corrents tenen el mateix sentit, i 3 μT quan tenen sentits contraris. Quin és el valor de la intensitat I1?
5
El quatre fils rectes, llargs i paral·lels representats a la figura porten un corrent de 14 A. Què val la intensitat del camp magnètic en el punt P? Escriu un valor positiu si el camp surt de la pantalla i negatiu, si entra.
6
El quatre fils rectes, llargs i paral·lels representats a la figura porten un corrent de 9 A. Què val la intensitat del camp magnètic en el punt P? Escriu un valor positiu si el camp surt de la pantalla i negatiu, si entra.
7
Un fil dins un mur de 25 cm de gruix va del trespol al sòtil verticalment. Es mesura el camp magnètic seguint una línia horitzontal tocant la paret exterior del mur i es determina que el camp màxim val 4.8 μT. Una mesura similar per la paret interior del mur, dóna un camp magnètic màxim de 5.2 μT. A quina distància de la paret interior es troba el fil dins el mur?
Les línies de camp magnètic en tot l'espai creat per un fil conductor recte indefinidament llarg són cercles concèntrics. Les línies de camp magnètic creat per un corrent circular es mostren a la figura i són més complexes però, en el curs de batxillerat, només es demanarà el camp en un punt: el centre del fil circular.
Les propietats del camp magnètic en el centre d'un fil circular de radi R amb corrent I:
• La intensitat del camp magnètic és
.
• La direcció del camp és perpendicular al pla del cercle.
• El sentit del camp és el marcat pel dit polze de la màdreta quan els altres dits es dirigeixen en el sentit del corrent.
• Aplicar el principi de superposició per determinar el camp creat per diversos fils circulars concèntrics.
8
El camp magnètic en el centre de dues espires circulars concèntriques de radis 2.2 cm i 2.8 cm és zero. Quina és la intensitat del corrent per l'espira petita si el corrent per l'espira gran és de 2 A?
9
Quina és la intensitat del camp magnètic en el centre de dues espires circulars concèntriques de radis 0.6 mm i 1.9 mm per les quals circula un corrent elèctric d'intensitat 41 A en el mateix sentit?
10
Quina és la intensitat del camp magnètic en el centre de dues espires circulars concèntriques de radis 1.8 mm i 2.7 mm per les quals circula un corrent elèctric d'intensitat 50 A en sentits contraris com mostra la figura? Escriu un valor positiu si el camp surt de la pantalla i negatiu si entra.
11
Què val el camp magnètic en el centre de les tres espires circulars concèntriques representades a la figura? Les tres espires porten corrents de 57 A en els sentits de les fletxes. Escriu un valor positiu si el camp surt de la pantalla i negatiu si entra.
12
Negligint les obertures que s'han engrandit per claredat, què val el camp magnètic en el centre P si el corrent pel circuit és de 5 A en el sentit indicat per les fletxes? Escriu un valor positiu si el camp surt de la pantalla i negatiu, si entra.
A l'interior d'un solenoide, lluny dels extrems, el camp magnètic és uniforme. La intensitat del camp és proporcional al nombre de voltes que fa el fil conductor per unitat de longitud. Naturalment, el fil conductor ha d'estar aïllat perquè el corrent segueixi una espiral.
• La intensitat del camp magnètic sobre l'eix d'una bobina llarga, de n voltes per unitat de longitud, lluny dels extrems és
13
Una bobina circular de 2 cm de radi té 5 voltes de fil per mm. El fil porta un corrent de 8 A. Què val la intensitat del camp magnètic sobre l'eix de la bobina?
• Aplicar el principi de superposició per resoldre problemes sobre els camps magnètics creats per un fil circular en el seu centre i un fil recte a prop del fil.
14
Per un anell conductor circula un corrent elèctric de 700 mA. Quin és el radi de l'anell si el camp magnètic en el seu centre té el mateix mòdul que el camp magnètic a 0.5 mm d'un fil recte que condueix 700 mA.
15
L'espira i els fils representats a la figura adjunta, on el costat dels quadradets correspon a 1 mm, porten corrents en el sentits marcats. L'espira circular té un radi de 2.55 mm i porta un corrent d'1.2 A. El camp magnètic d'aquesta espira s'anul·la en el punt P amb el camp magnètic d'un dels fils. Quin corrent porta aquest fil?