Selectividad: Campo magnético de un conductor

Este conjunto de tarjetas de estudio aborda el campo magnético generado por un conductor, incluyendo conceptos clave, fórmulas y aplicaciones prácticas relevantes para el examen de Selectividad (EvAU).

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¿Qué es un campo magnético?

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Es una región del espacio donde una carga en movimiento experimenta una fuerza. Se representa mediante líneas de campo que indican la dirección y la intensidad del campo.

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Quiz(32 preguntas)

Pregunta 1 de 32

1. ¿Cuál de los siguientes dispositivos utiliza un campo magnético para su funcionamiento?

Términos en este set(32)

Conceptos Básicos del Campo Magnético(12)

¿Qué es un campo magnético?

Es una región del espacio donde una carga en movimiento experimenta una fuerza. Se representa mediante líneas de campo que indican la dirección y la intensidad del campo.

Campo magnético de un conductor recto.

Alrededor de un conductor recto, el campo magnético es circular y se puede calcular usando la regla de la mano derecha.

Verdadero o falso: La dirección del campo magnético es opuesta a la corriente.

Falso. La dirección del campo magnético es perpendicular a la dirección de la corriente. Se determina con la regla de la mano derecha.

Regla de la mano derecha.

Permite determinar la dirección del campo magnético. Pulgar: corriente; dedos: dirección del campo; palma: fuerza.

Campo magnético en el interior de un solenoide.

Uniforme y paralelo. Se calcula como: B=extμ0imesIimesnL\displaystyle B = \frac{ ext{μ}_0 imes I imes n}{L}, donde n\displaystyle n es el número de vueltas por unidad de longitud.

Completa: El campo magnético es ______ a la dirección de la corriente.

perpendicular

¿Qué sucede al aumentar la corriente en un conductor recto?

El campo magnético alrededor del conductor aumenta en intensidad. Se relaciona directamente con la corriente.

Comparación: Campo magnético de un hilo recto vs. un solenoide.

Hilo recto: campo circular, intensidad variable. Solenoide: campo uniforme, intensidad constante.

Función del campo magnético en motores eléctricos.

Permite la conversión de energía eléctrica en energía mecánica mediante la interacción entre corrientes y campos magnéticos.

Efecto de un campo magnético en partículas cargadas.

Las partículas cargadas se desvían en la dirección perpendicular tanto al campo como a su movimiento.

Define: Fuerza de Lorentz.

Es la fuerza que actúa sobre una carga en movimiento en un campo magnético, dada por: F=q(vimesB)\displaystyle F = q (\boldsymbol{v} imes \boldsymbol{B}).

¿Qué es la permeabilidad magnética?

Es una medida de la capacidad de un material para permitir el paso de líneas de campo magnético. Se denota como μ\displaystyle μ.

Cálculo del Campo Magnético(12)

¿Qué fórmula se usa para el campo magnético de un hilo recto?

La fórmula es: B=μ0I2πrB = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}, donde B\displaystyle B es el campo magnético, μ0\displaystyle \mu_0 es la permeabilidad del vacío, I\displaystyle I es la corriente y r\displaystyle r es la distancia al hilo.

Campo magnético en el centro de una espira.

Se calcula con la fórmula: B=μ0I2RB = \frac{\mu_0 I}{2R}, donde R\displaystyle R es el radio de la espira.

¿Cómo afecta la corriente al campo magnético?

A mayor corriente, mayor es el campo magnético. Esto se debe a que B∝I\displaystyle B \propto I.

¿Qué ocurre con el campo magnético a medida que aumenta la distancia?

El campo magnético disminuye. Esto se expresa como: B∝1rB \propto \frac{1}{r}.

Campo magnético de un solenoide largo.

Se calcula con: B=μ0nIB = \mu_0 n I, donde n\displaystyle n es el número de espiras por unidad de longitud.

Ejemplo: Campo magnético a 0,1 m de un hilo con 5 A.

Usando: B=μ0I2πrB = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}. Con I=5A\displaystyle I = 5 A y r=0,1m\displaystyle r = 0,1 m: B=(4π×10−7)×52π×0,1≈1×10−5T\displaystyle B = \frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 5}{2 \pi \times 0,1} \approx 1\times10^{-5} T.

¿Cuál es la dirección del campo magnético?

Se determina con la regla de la mano derecha: el pulgar muestra la dirección de la corriente y los dedos la dirección del campo.

Comparación: Campo magnético de hilo recto vs. solenoide.

Hilo recto: B∝1r\displaystyle B \propto \frac{1}{r}. Solenoide: B\displaystyle B constante en su interior.

Rellena: El campo magnético es ________ al flujo de corriente.

perpendicular

¿Es verdadero o falso? El campo magnético es igual a la carga eléctrica.

Falso. El campo magnético depende de la corriente, no de la carga.

¿Qué determina la magnitud del campo en un solenoide?

La magnitud depende de la corriente I\displaystyle I y del número de espiras por unidad de longitud n\displaystyle n.

Fórmula del campo magnético en un anillo conductor.

La fórmula es: B=μ0I2RB = \frac{\mu_0 I}{2R}, válido en el centro del anillo.

Aplicaciones del Campo Magnético(8)

¿Qué dispositivo utiliza el campo magnético para funcionar?

Los motores eléctricos. Convertir energía eléctrica en energía mecánica mediante interacciones magnéticas.

Aplicación del campo magnético en la medicina.

La resonancia magnética (RM). Utiliza campos magnéticos para obtener imágenes del cuerpo humano.

Verdadero o falso: Los imanes no afectan a los dispositivos electrónicos.

Falso. Los imanes pueden interferir con el funcionamiento de dispositivos electrónicos sensibles.

Ejemplo de uso cotidiano de imanes.

- Neveras. - Tableros de anuncios. - Juguetes.

¿Qué genera el campo magnético en un transformador?

La variación del flujo magnético en el núcleo, permitiendo transferir energía eléctrica entre circuitos.

Completa la afirmación: Un generador eléctrico convierte _____ en _____ mediante el campo magnético.

energía mecánica; energía eléctrica.

Comparación: Motor eléctrico vs Motor de combustión.

El motor eléctrico usa el campo magnético, mientras que el motor de combustión utiliza la energía química.

¿Cómo afecta el campo magnético a los trenes de levitación magnética?

Los trenes levitan sobre las vías gracias a la repulsión magnética, lo que reduce la fricción y aumenta la velocidad.

Preguntas en este set(32)

1. ¿Cuál de los siguientes dispositivos utiliza un campo magnético para su funcionamiento?

A.Motor eléctrico
B.Tostadora
C.Bombilla incandescente
D.Calefactor

2. ¿Cuál es la fórmula correcta para calcular el campo magnético de un hilo recto?

A.B = \\frac{\mu_0 I}{2 \pi r}
B.B = \\frac{I}{r}
C.B = \\frac{\mu_0 I}{r}
D.B = \\frac{I}{2 \pi r}

3. ¿Qué ocurre con la dirección del campo magnético alrededor de un conductor recto cuando la corriente cambia de dirección?

A.Cambia de dirección.
B.Se mantiene constante.
C.Se vuelve más intenso.
D.Se vuelve más débil.

4. ¿Qué técnica médica se basa en el uso de campos magnéticos?

A.Radiografía
B.Ultrasonido
C.Resonancia magnética
D.Electrocardiograma

5. ¿Cómo se calcula el campo magnético en el centro de una espira?

A.B = \\frac{\mu_0 I}{2R}
B.B = \\frac{I}{R}
C.B = \\frac{\mu_0 I}{R^2}
D.B = \\frac{I}{2R}

6. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el campo magnético de un solenoide es correcta?

A.Es uniforme y paralelo en su interior.
B.Es circular y variable en su interior.
C.No existe campo magnético en su interior.
D.Es inversamente proporcional a la corriente.

7. Verdadero o falso: Los campos magnéticos pueden afectar la memoria de los dispositivos electrónicos.

A.Verdadero
B.Falso
C.Solo en dispositivos de almacenamiento
D.Solo en dispositivos de comunicación

8. Si se duplica la corriente en un conductor, ¿qué sucede con el campo magnético?

A.Aumenta el doble
B.Disminuye a la mitad
C.Se mantiene constante
D.Aumenta al cuadrado

9. ¿Cuál es la función de la regla de la mano derecha en el estudio del campo magnético?

A.Determina la dirección de la fuerza sobre una carga.
B.Calcula la intensidad del campo magnético.
C.Indica el sentido de la corriente.
D.Establece la relación entre campo eléctrico y campo magnético.

10. ¿Cuál de los siguientes es un uso cotidiano de imanes?

A.Teléfonos móviles
B.Cámaras digitales
C.Neveras
D.Cocinas de inducción

11. ¿Qué relación hay entre la distancia y el campo magnético de un hilo recto?

A.El campo aumenta con la distancia
B.El campo disminuye con la distancia
C.El campo es constante con la distancia
D.El campo se cuadruplica con la distancia

12. ¿Qué indica el valor de la permeabilidad magnética de un material?

A.La capacidad del material para permitir el paso de líneas de campo magnético.
B.La resistencia del material al paso de corriente eléctrica.
C.La cantidad de energía que puede almacenar el material.
D.La temperatura a la que el material pierde sus propiedades magnéticas.

13. ¿Qué papel juega el campo magnético en un transformador?

A.Aumentar la temperatura
B.Almacenar energía eléctrica
C.Variar el flujo magnético
D.Convertir energía térmica

14. ¿Cuál es la fórmula para calcular el campo magnético en un solenoide largo?

A.B = \mu_0 n I
B.B = \\frac{\mu_0 I}{L}
C.B = \\frac{I}{n}
D.B = \\frac{\mu_0 I}{n}

15. Al aumentar la corriente en un conductor recto, ¿qué sucede con el campo magnético?

A.Aumenta en intensidad.
B.Disminuye en intensidad.
C.Se vuelve circular.
D.No cambia.

16. Completa la afirmación: Un generador eléctrico convierte _____ en _____ mediante el campo magnético.

A.energía térmica; energía mecánica
B.energía mecánica; energía eléctrica
C.energía química; energía mecánica
D.energía eléctrica; energía química

17. Si un hilo recto lleva una corriente de 10 A y está a 0,2 m de un punto, ¿cómo se calcularía el campo magnético en ese punto?

A.B = \\frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 10}{2 \pi \times 0,2}
B.B = \\frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 10^2}{2 \pi \times 0,2}
C.B = \\frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 10}{0,2}
D.B = \\frac{(4\pi \times 10^{-7}) \times 10}{2 \pi}

18. La fuerza de Lorentz describe la interacción entre qué elementos?

A.Una carga en movimiento y un campo magnético.
B.Un campo eléctrico y un conductor.
C.Dos corrientes en paralelo.
D.Un solenoide y un imán permanente.

19. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta sobre motores eléctricos y motores de combustión?

A.El motor eléctrico usa el campo magnético.
B.El motor de combustión utiliza energía química.
C.Ambos son eficientes en el mismo contexto.
D.El motor eléctrico convierte energía eléctrica en mecánica.

20. ¿Cuál es la dirección del campo magnético alrededor de un conductor recto que transporta corriente?

A.Perpendicular a la corriente
B.Paralela a la corriente
C.Circular alrededor del conductor
D.A lo largo del conductor

21. ¿Cuál de las siguientes es una afirmación falsa sobre el campo magnético de un hilo recto?

A.El campo es circular.
B.La intensidad es constante a lo largo del hilo.
C.El campo es perpendicular a la corriente.
D.La dirección depende de la corriente.

22. ¿Cómo se aprovecha el campo magnético en los trenes de levitación magnética?

A.Aumenta la fricción
B.Crea repulsión magnética
C.Reduce el peso del tren
D.Elimina la electricidad

23. Comparando el campo magnético de un hilo recto y un solenoide, ¿cuál es la principal diferencia?

A.El campo del solenoide es variable
B.El campo del solenoide es constante en su interior
C.El campo del hilo es constante
D.El solenoide no tiene campo magnético

24. ¿Qué efecto tiene un campo magnético en partículas cargadas que se mueven a través de él?

A.Se desvían en la dirección perpendicular al campo.
B.Se detienen completamente.
C.No experimentan ningún efecto.
D.Se aceleran en la misma dirección del campo.

25. El campo magnético es ________ al flujo de corriente.

A.perpendicular
B.paralelo
C.igual
D.inverso

26. ¿Qué relación existe entre la intensidad del campo magnético y la distancia desde un conductor recto?

A.Inversa al cuadrado de la distancia.
B.Directamente proporcional a la distancia.
C.Constante independientemente de la distancia.
D.Proporcional a la raíz cuadrada de la distancia.

27. ¿Es verdadero o falso que el campo magnético es igual a la carga eléctrica?

A.Verdadero
B.Falso
C.Ambos son iguales
D.Depende de la corriente

28. El campo magnético creado por un solenoide se puede calcular usando qué fórmula?

A.B = μ₀ * I * n
B.B = Q * v
C.B = E / d
D.B = m * a

29. ¿Qué factores determinan la magnitud del campo en un solenoide?

A.La corriente I\displaystyle I y el número de espiras n\displaystyle n
B.La longitud del solenoide
C.La temperatura
D.El material del solenoide

30. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto al campo magnético de un solenoide comparado con un hilo recto?

A.El solenoide tiene un campo más uniforme.
B.El hilo recto tiene un campo más fuerte.
C.Ambos tienen un campo constante.
D.El solenoide produce un campo radial.

31. ¿Cuál es la fórmula para el campo magnético en un anillo conductor en su centro?

A.B = \\frac{\mu_0 I}{2R}
B.B = \\frac{I}{R}
C.B = \\frac{\mu_0 I}{R^2}
D.B = \\frac{I}{2R}

32. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el campo magnético de un conductor recto es correcta?

A.El campo magnético es circular y su intensidad es constante en todas partes.
B.El campo magnético es circular y su intensidad aumenta al aumentar la corriente.
C.El campo magnético es uniforme y se representa con líneas paralelas.
D.El campo magnético es inexistente si no hay corriente.

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