Pregunta: F1012B - Análisis de sistemas electromagnéticos en ingeniería de procesos.Tarea 2.- Fuerzas y campos magnéticos. Fuentes del campo magnético.I.- Una bobina rectangular de 5.4cm de ancho por 8.5cm de largo consta de 25 vueltas de alambre, el cual transporta una corriente de 15mA. Se aplica un campo magnético de 0.35T paralelo al plano de la espira.

F$1012$B $-$ An$á$lisis de sistemas electromagn$é$ticos en ingenier$í$a de procesos.

Tarea $2.-$ Fuerzas y campos magn$é$ticos$.$ Fuentes del campo magn$é$tico$.$

I.$-$ Una bobina rectangular de $5\mathrm{.}4cm$ de ancho por $8\mathrm{.}5cm$ de largo consta de $25$ vueltas de alambre, el cual transporta una corriente de $15mA.$ Se aplica un campo magn$é$tico de $0\mathrm{.}35T$ paralelo al plano de la espira. Determine la magnitud de su momento dipolar magn$é$tico y la magnitud del torque que act$ú$a sobre la espira.

II$.-$ Muchos sat$é$lites utilizan bobinas llamadas "magnetopar" para ajustar sus orientaciones. Estos dispositivos interact$ú$an con el campo magn$é$tico de la Tierra para crear un torque en la nave espacial en las direcciones $x,$ y o $z.$ Siendo la principal ventaja de este tipo de sistemas de control de altitud que utiliza electricidad generada por energ$í$a solar $y,$ por ende, no consume combustible adicional.

Si un dispositivo t$í$pico tiene un momento dipolar magn$é$tico de $250A{m}^2,$ determine cu$á$l ser$á$ el torque m$á$ximo aplicado a un sat$é$lite$,$ cuando el dispositivo se activa a una altitud donde la magnitud del campo magn$é$tico terrestre es $3\times 10-5T.$

III.$-$ Un ion cargado de masa $m_1$ es acelerado desde el reposo por una diferencia de potencial V$.$ Luego es desviado por un campo magn$é$tico uniforme, el cual es perpendicular a la velocidad del ion, en un semic$í$rculo de radio $R_1.$ Ahora un ion doblemente cargado de masa $m_2$ se acelera a trav$é$s de la misma diferencia de potencial y se desv$í$a por el mismo campo magn$é$tico en un semic$í$rculo de radio $R_2=2R_1.$ Cu$á$l es la relaci$ó$n de las masas de los iones.

IV$.-$ Un alambre se dobla para formar un c$í$rculo de radio $R$ de $5$ vueltas $($figura $1).$ El alambre lleva una corriente I. Calcula el campo magn$é$tico en el centro del c$í$rculo$.$ Explica tu razonamiento.

V$.-$ En el siguiente caso se muestra un alambre muy largo que se dobla formando la siguiente figura $($figura $2).$ Si el alambre lleva una corriente I calcula el campo magn$é$tico en el punto $P$ mostrado.