Ejercicio - Aplicaciones del magnetismo (II)

Ejercicio de Campo magnético

\( \textbf{Ejercicio.} \) Un cable de \( 100\, \text{g} \) de masa por el cual circula una corriente eléctrica de \( 2\, \text{A} \) se encuentra en reposo sobre el suelo plano de una instalación.

Si el coeficiente de fricción entre el cable (revestimiento plástico) y el suelo es de \( 0{,}2 \), ¿cuál es el campo magnético mínimo que se debe aplicar en dirección vertical para desplazar \( 2\, \text{m} \) del cable?

Solución de los Apartados

Si el coeficiente de fricción entre el cable (revestimiento plástico) y el suelo es de \( 0{,}2 \), ¿cuál es el campo magnético mínimo que se debe aplicar en dirección vertical para desplazar \( 2\, \text{m} \) del cable?

Solución: \[ \textbf{Datos:} \] \[ \begin{align*} m &= 100\, \text{g} = 0{,}1\, \text{kg} \\ I &= 2\, \text{A} \\ \mu &= 0{,}2 \\ g &= 9{,}8\, \text{m/s}^2 \end{align*} \] La fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo se expresa como: \[ F_m = I \cdot L \cdot B \] El cable se encuentra en reposo, por lo que para que comience a moverse, la fuerza magnética debe igualar a la fuerza de rozamiento estático: \[ F_m = F_{\text{roz}} = \mu \cdot N = \mu \cdot m \cdot g \] Igualamos ambas expresiones: \[ I \cdot L \cdot B = \mu \cdot m \cdot g \] Despejamos \( B \): \[ B = \frac{\mu \cdot m \cdot g}{I \cdot L} \] Sustituimos los valores: \[ B = \frac{0{,}2 \cdot 0{,}1 \cdot 9{,}8}{2 \cdot 2} = \frac{0{,}196}{4} = 0{,}049\, \text{T} \] \[ \textbf{Resultado final:} \quad B = 49\, \text{mT} \]