3er Parcial EyM-Lab Colegiado
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS INGENIERO QUÍMICO Electricidad y Magnetismo Nombre: ___________________________________________________ Fecha: ________________ Instrucciones: Lea cuidadosamente cada uno de los problemas, asegurándose de entender completamente todo el enunciado. Todos los problemas que usted resuelva, deberán estar acompañados de su correspondiente memoria de cálculo, problema resuelto y entregado sin dicha memoria, no será considerado en su calificación final. 1. Un segmento recto y horizontal de alambre de cobre transporta una corriente I = 28 A. ¿Qué magnitud y dirección debe tener el campo magnético que el alambre “flote”; es decir, para equilibrar su peso? la densidad lineal del alambre es de 46.6 g/m. 15 pts. 2. Un campo magnético uniforme es perpendicular al plano de una espira circular de 10.4 cm de diámetro, hecha de alambre de cobre de 2.5 mm de diámetro. 15 pts. a) Calcule la resistencia del alambre si su valor de la resistividad equivale a 1.69x10 -8 Ω m b) ¿A que velocidad debe cambiar el campo magnético con el tiempo para que en la espira aparezca una corriente inducida de 9.66 A 3. Una bobina rectangular de 5.4X8.5 cm esta constituido por 25 vueltas de alambre y conduce una corriente de 15 mA. Un campo magnético de 0.350 T se aplica paralelamente al plano de la bobina. 15 pts. a) Calcule la magnitud de su momento dipolar magnético. b) ¿Cuál es la magnitud de la torca que actúa sobre el lazo? 4. El uso de la corriente alterna se debe principalmente a que su voltaje puede variarse fácilmente mediante un transformador. De la expresión de la potencia eléctrica, se observa que a mayor voltaje menor corriente y viceversa. Para transmitir energía eléctrica a grandes distancias se recomienda utilizar corrientes pequeñas para minimizar las perdidas por efecto Joule (calentamiento de la línea de transmisión). Por esta razón la electricidad se genera usualmente a voltajes del orden de 10 kV y se transmite a 500 kV o más, y cerca del punto de consumo se reduce con transformadores a 240 V o 120 V. Para verificar la ventaja de la transmisión a alto voltaje, encuentre y compare la tasa de pérdida de energía por efecto Joule cuando un cable de 0.2 Ω/mi se usa para transmitir 1 kW de electricidad a 120 V y 100kV a lo largo de 25 millas. 15 pts. 5. Un solenoide largo de 275 vueltas/cm transporta una corriente de 1.5 A y tiene un diámetro de 5 cm. En su centro se coloca una pequeña bobina hecha de 150 vueltas, y que tiene un diámetro de 4.5 cm. Esta bobina se sitúa de tal forma que el campo magneto (B) del solenoide sea paralelo a su eje. La corriente del solenoide varia de 0 a 1.5 A en ciclos de 0.05 s. ¿Cuál es la FEM inducida en la bobina debido a la variación en la corriente? 20 pts. 6. Una bobina esta constituida por 200 vueltas de alambre. Cada vuelta forma un cuadrado de 13 cm de lado. La bobina esta inmersa en un campo magnético uniforme y perpendicular al plano de la bobina. Si el campo cambia de 0.0 T a 0.8 T en 0.08 s, ¿Cuál es la FEM inducida por la variación del campo magnético? 20 pts.
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Electricidad y Magnetismo
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UNIVERSIDAD AUTNOMA DE NUEVO LEN FACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS
INGENIERO QUMICO Electricidad y Magnetismo
Nombre: ___________________________________________________ Fecha: ________________ Instrucciones: Lea cuidadosamente cada uno de los problemas, asegurndose de entender completamente todo el enunciado. Todos los problemas que usted resuelva, debern estar acompaados de su correspondiente memoria de clculo, problema resuelto y entregado sin dicha memoria, no ser considerado en su calificacin final.
1. Un segmento recto y horizontal de alambre de cobre transporta una corriente I = 28 A. Qu magnitud y direccin debe tener el campo magntico que el alambre flote; es decir, para equilibrar su peso? la densidad lineal del alambre es de 46.6 g/m. 15 pts.
2. Un campo magntico uniforme es perpendicular al plano de una espira circular de 10.4 cm de dimetro,
hecha de alambre de cobre de 2.5 mm de dimetro. 15 pts.
a) Calcule la resistencia del alambre si su valor de la resistividad equivale a 1.69x10-8 m b) A que velocidad debe cambiar el campo magntico con el tiempo para que en la espira aparezca
una corriente inducida de 9.66 A 3. Una bobina rectangular de 5.4X8.5 cm esta constituido por 25 vueltas de alambre y conduce una corriente
de 15 mA. Un campo magntico de 0.350 T se aplica paralelamente al plano de la bobina. 15 pts.
a) Calcule la magnitud de su momento dipolar magntico. b) Cul es la magnitud de la torca que acta sobre el lazo?
4. El uso de la corriente alterna se debe principalmente a que su voltaje puede variarse fcilmente mediante un
transformador. De la expresin de la potencia elctrica, se observa que a mayor voltaje menor corriente y viceversa. Para transmitir energa elctrica a grandes distancias se recomienda utilizar corrientes pequeas para minimizar las perdidas por efecto Joule (calentamiento de la lnea de transmisin). Por esta razn la electricidad se genera usualmente a voltajes del orden de 10 kV y se transmite a 500 kV o ms, y cerca del punto de consumo se reduce con transformadores a 240 V o 120 V. Para verificar la ventaja de la transmisin a alto voltaje, encuentre y compare la tasa de prdida de energa por efecto Joule cuando un cable de 0.2 /mi se usa para transmitir 1 kW de electricidad a 120 V y 100kV a lo largo de 25 millas. 15 pts.
5. Un solenoide largo de 275 vueltas/cm transporta una corriente de 1.5 A y tiene un dimetro de 5 cm. En su
centro se coloca una pequea bobina hecha de 150 vueltas, y que tiene un dimetro de 4.5 cm. Esta bobina se sita de tal forma que el campo magneto (B) del solenoide sea paralelo a su eje. La corriente del solenoide varia de 0 a 1.5 A en ciclos de 0.05 s. Cul es la FEM inducida en la bobina debido a la variacin en la corriente? 20 pts.
6. Una bobina esta constituida por 200 vueltas de alambre. Cada vuelta forma un cuadrado de 13 cm de
lado. La bobina esta inmersa en un campo magntico uniforme y perpendicular al plano de la bobina. Si el campo cambia de 0.0 T a 0.8 T en 0.08 s, Cul es la FEM inducida por la variacin del campo magntico? 20 pts.
