Problema 76-4
Fonte: Problema elaborado pelo autor do site.
La Figura 76-04.1 muestra un alambre recto de longitud L = 2 m, sujeto a un soporte
a través de dos resortes con k = 2 N/m cada uno. En esta situación, los resortes tienen una
longitud total de d = 20 cm
y el alambre está en equilibrio. Los resortes, cuando no están estirados, tienen una longitud de 10 cm.
Además, el cable está sumergido en un campo de inducción magnética B = 80 mT, que es
ingresando a la página. Determinar:
a) el peso del alambre.
b) ¿Qué corriente I se requiere para que los resortes regresen a su estado de equilibrio?
c) ¿Cuál es la dirección de la corriente eléctrica?
Solución del Problema 76-4
Para determinar el peso del alambre, debemos calcular las fuerzas a las que están sometidos los resortes.
Recordando la ecuación de fuerza sobre un resorte, es decir, F = k x. Como la longitud
del resorte sin distensión es 10 cm, para encontrar el valor de x simplemente reste los
dos valores. Así, x= 20 - 10 = 10 cm = 0,1 m.
Recordando que tenemos dos resortes, entonces la fuerza total, que representa exactamente el peso del
alambre, es:
Para que los resortes regresen a su estado de equilibrio, la corriente I debe cancelar la
resistencia al peso del alambre. Por lo tanto, para encontrar el valor de la corriente usaremos
eq. 76-03, repite a continuación.
De la Figura 76-04.1, vemos que el conductor y el campo de inducción magnética forman un ángulo
de 90°. Entonces, sen 90° = 1. Esto simplifica la ecuación anterior y, sabiendo que
Ffio = P, podemos escribir que:
Y para determinar la dirección de la corriente eléctrica solo usa la regla de la mano derecha.
Abre tu mano y apunta tus dedos dentro de la página. Como la fuerza debe dirigirse hacia arriba,
coloque la palma de la mano
hacia arriba. El pulgar, haciendo 90° con la mano, indica el sentido de la corriente eléctrica
que debe ser de izquierda a derecha.
Listo, se define el sentido y dirección de la corriente eléctrica.
