Fundamentos de
electricidad y
magnetismo
Tarea 3
G09N31ian
¿Qué es un Amperio?
El amperio es la unidad SI de la corriente eléctrica. Es una
de las 7 unidades básicas. Su definición es la siguiente:
"1 amperio es la cantidad de corriente constante que
produce una fuerza atracción de 2*10^-7 N entre dos
cables paralelos de corte transversal despreciable a una
distancia de 1m en el vacío."
El amperio está estrechamente relacionado con el
coulomb, visto en la fórmula
Esto lleva a la definición del coulomb a partir del amperio.
¿Cuántos electrones se necesitan para tener
un amperio?
La carga del electrón es 1.6*10^-19 C.
Para tener una carga de 1C necesitamos entonces
6.2*10^18 electrones.
Dado que
necesitamos entonces que 6.2*10^18 electrones pasen
cada segundo por una sección del cable que lleva la
corriente para tener un amperio.
¿Qué es un Tesla, un Gauß?
Tesla y Gauß son unidades de campo magnético. El
Tesla es la unidad SI. Se puede definir como:
"Una partícula con carga 1C que pase
perpendicularmente por un campo magnético de 1T a
una velocidad de 1m/s experimenta una fuerza de 1N."
Tenemos las siguientes equivalencias
El Gauß se define como 10 000G = 1T
¿Qué es un inductor?
Un inductor, también conocido como una bobina, es un
dispositivo usado para almacenar energía en su campo
magnético. Se compone de un conductor enrollado,
formando varias vueltas o espiras. El campo magnético
fluye por su centro. Los inductores tienen la capacidad de
deformar corrientes alternas.
Calcule el campo magnético producido por una
corriente de 1 A que corre por un alambre
recto a un milímetro del mismo.
Tenemos que B=μ0*I/(2πr) con μ0=4π*10^-7 N/A^2 y
r=10^-3 m.
Por lo tanto B=2*10^-4 T
o equivalentemente
B=2 Gauß
¿Cuál es la intensidad del campo geomagnético?
En el ecuador, la intensidad del campo magnético terrestre
es de 31μT, es decir 3.1 *10^-5 T. Equivalentemente es
3.1*10^-1 Gauß.
Calcule el campo magnético en el interior de
una bobina. Considere: el cilindro de la
bobina 10 cm de longitud y 4 cm de diámetro,
con 100 espiras y otro con 10000 espiras e
I=100mA
Tenemos
con N el número de espiras, i la
corriente y l la longitud de la bobina.
Así, cuando N=100, i=100mA y l=10^-1 m
B=1.3*10^-4 T
Con N=10000, i 100mA y l=10^-1 m
B=1.3*10^-2 T
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