Ejercicio - Aplicaciones del magnetismo (II)
Ejercicio de Campo magnético
\( \textbf{Ejercicio.} \) En una línea eléctrica de alta intensidad, un conductor horizontal conduce una corriente de \( 1000\, \text{A} \) de sur a norte. El campo magnético de la Tierra en ese lugar tiene un valor aproximado de \( 50\, \mu\text{T} \) y forma un ángulo de \( 70^\circ \) respecto a la horizontal.
Halla el módulo y la dirección de la fuerza que causa el campo magnético terrestre sobre un segmento del conductor de \( 500\, \text{m} \).
Solución de los Apartados
Halla el módulo y la dirección de la fuerza que causa el campo magnético terrestre sobre un segmento del conductor de \( 500\, \text{m} \).
Solución: \[ \textbf{Datos:} \] \[ \begin{align*} I &= 1000\, \text{A} \quad (\text{intensidad de corriente}) \\ L &= 500\, \text{m} \quad (\text{longitud del conductor}) \\ B &= 50\, \mu\text{T} = 50 \cdot 10^{-6}\, \text{T} \quad (\text{campo magnético de la Tierra}) \\ \theta &= 70^\circ \quad (\text{ángulo respecto a la horizontal}) \end{align*} \] \[ \textbf{Fórmula de la fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo:} \] \[ \vec{F} = I \cdot \vec{L} \times \vec{B} \] \[ F = I L B \sin\theta \] \[ \textbf{Sustituimos los valores:} \] \[ F = 1000 \cdot 500 \cdot 50 \cdot 10^{-6} \cdot \sin(70^\circ) \] \[ F = 1000 \cdot 500 \cdot 50 \cdot 10^{-6} \cdot 0{,}9397 \] \[ F = 25 \cdot 0{,}9397 = 23{,}49\, \text{N} \] \[ \textbf{Resultado final:} \quad F \approx 23{,}5\, \text{N} \] \[ \textbf{Dirección y sentido:} \] Aplicando la regla de la mano derecha (corriente de sur a norte y campo magnético con componente hacia abajo y hacia el este), el sentido de la fuerza es saliente del plano del papel, es decir: \[ \text{Sentido: de este a oeste (saliente del papel)} \]