Un campo magnético uniforme espacialmente cuyo módulo varía con el tiempo según la expresión: (en unidades del SI) atraviesa perpendicularmente una espira circular de radio 20 cm.
a) Hallar el flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo.
b) Hallar la fem máxima.
Un protón y un electrón describen sendas órbitas circulares en el plano OXY con igual velocidad, bajo la acción de un campo magnético uniforme de valor B = 0,1 T y dirección OZ. El radio de la órbita del protón es de 20 cm.
a) Halla la velocidad del protón.
b) Halla el radio de la órbita del electrón.
c) Halla el periodo del movimiento del electrón y del protón.
Datos: masas y cargas del protón y del electrón.
Un electrón se dirige, en el vacío, con velocidad m/s hacia un conductor rectilíneo infinito, perpendicular a su trayectoria por el que circula una corriente eléctrica en sentido ascendente de 2 A. Determina:
a) El vector campo magnético que crea el conductor a una distancia del conductor de 2 metros.
b) La fuerza magnética que el conductor ejerce sobre el electrón cuando está en ese punto.
Dato: T m /A
Sean dos cables conductores rectilíneos, situados en el plano OXY, paralelos al eje OX y tan largos que se pueden considerar indefinidos. La distancia entre los cables es de 2,0 m, y ambos distan 1,0 m del eje OX, como indica la figura. Por el cable F circulan 10,0 A y por el cable G 20,0 A en sentido contrario.
a) ¿Cuál es la dirección del campo magnético total creado por los cables en cualquier punto del eje OY?
b) Hallar en qué punto del eje OY el campo magnético total es nulo.
¿Es la fuerza magnética que cada conductor ejerce sobre el otro atractiva o repulsiva?
El estudio de la naturaleza de la luz y los estudios sobre la distribución de energía en la radiación térmica es el origen de la teoría cuántica. La dualidad onda-corpúsculo es una de sus consecuencias.
La radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico y el estudio de los espectros atómicos han dado una base firme a la teoría corpuscular de la luz. Por otro lado, fenómenos como la interferencia o la difracción quedan perfectamente explicado con la teoría ondulatoria de la luz. ¿Qué pasa con la teoría electromagnética de la luz?
Ambas teorías han demostrado ser válidas pero, ¿son incompatibles ?
El físico danés Niels Bohr propuso el denominado principio de complementariedad, por el que para comprender cualquier experiencia relacionada con la luz debemos utilizar la teoría ondulatoria o la teoría corpuscular, pero no ambas.
En 1923, el francés Louis de Broglie amplió la idea de la dualidad onda-corpúsculo. Pensó que si la luz se comporta a veces como onda y a veces como corpúsculo, tal vez, aquellos considerados como corpúsculos pueden tener propiedades undulatorias.
Al combinar la ecuación de Planck con la ecuación de Einstein de la equivalencia masa-energía, obtuvo la relación entre la longitud de onda de onda de un fotón (carácter ondulatorio) con su cantidad de movimiento (carácter corpuscular). La idea de De Broglie fue generalizar esa idea a los electrones, neutrones,… En ese caso se obtiene:
El experimento de Davisson-Germer (naturaleza ondulatoria de los electrones) supuso la confirmación de la hipótesis de De Broglie.
La velocidad de la luz en el vacío es una propiedad fundamental de la naturaleza. Esta velocidad de la luz se modifica cuando viaja a través de un medio material.
Los trabajos experimentales muestran que la velocidad de propagación de la luz a través de la materia es diferente -y menor- que la velocidad de propagación de la luz en el vacío.
Al cociente entre la velocidad de la luz en el vacío, c, y la velocidad de la luz en la materia, v, se denomina índice de refracción absoluto , n, de la sustancia, y se trata de un concepto bastante útil para describir las propiedades de esa sustancia.
El índice de refracción depende de la frecuencia (y por tanto de la longitud de onda) y en consecuencia, la velocidad de propagación de la luz en un medio material depende de su frecuencia. Cuando esto ocurre decimos que la luz sufre dispersión.
Componentes de un vector en el plano: GeoGebra
Cuando colocamos un conductor rectilíneo, por el que circula una corriente eléctrica, en el interior de un campo magnético,, se observa una fuerza sobre el conductor que es el resultado de la suma de las fuerzas magnéticas sobre las partículas cargadas cuyo movimiento produce la corriente.
Una corriente eléctrica que circula por un conductor es en realidad un flujo de electrones que se mueven por el conductor en sentido contrario al que, por convenio, se otorga a la corriente. Esta situación es equivalente a imaginar que la corriente consiste en un flujo de hipotéticas cargas positivas recorriendo el conductor en el sentido contrario al de los electrones.
La velocidad de desplazamiento de las cargas se puede relacionar con la longitud del conductor mediante la expresión:
en donde , es un vector de módulo la longitud del conductor orientado en el mismo sentido que la corriente eléctrica. Si se sustituye el valor de la velocidad se obtiene:
Teniendo en cuenta que representa la cantidad de carga que atraviesa cualquier sección del conductor por unidad de tiempo, es decir la intensidad de corriente, I. Por tanto la fuerza neta que actúa sobre el trozo de conductor rectilíneo es:
expresión que se conoce con el nombre de Ley de Laplace. Esa fuerza es perpendicular al plano formado por el conductor y el campo magnético. Esta expresión nos permite definir la Tesla (T) como la intensidad de un campo magnético uniforme tal que la corriente rectilínea de 1 amperio de intensidad y de 1 metro de longitud, orientada perpendicularmente al campo, se ve sometida a una fuerza de 1 N.
Puedes utilizar este formulario para practicar tus conocimientos en formulación.
