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Campo magnético creado por corrientes
Extremadura · 2017 · Junio · Opción A
Enunciado
En el interior de un determinado medio se encuentra un cable conductor recto e indefinido por el que circula una corriente eléctrica de intensidad . Como consecuencia se genera un campo magnético de a una distancia de de dicho conductor y en un plano perpendicular al mismo. Determine la permeabilidad magnética del medio.
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1
Estrategia
Un hilo recto e indefinido crea un campo magnético cuyas líneas son circunferencias centradas en el hilo, en los planos perpendiculares a él. Su módulo lo da la ley de Biot y Savart (o la de Ampère), con la permeabilidad del medio en lugar de la del vacío, . Basta con despejar y, para interpretarla, compararla con .
2
Desarrollo
El campo de un conductor rectilíneo indefinido a una distancia esdonde es la permeabilidad magnética del medio en el que está el hilo. Despejamos:Pasamos la distancia al SI, , y escribimos el campo en notación científica normalizada, :La unidad es lo mismo que o .
Interpretación. Comparada con la permeabilidad del vacío, , la permeabilidad relativa del medio esEn ese medio el hilo crea un campo 4,5 veces mayor que en el vacío con la misma corriente: es un material que refuerza el campo magnético. Con tendría que ser ferromagnético (de permeabilidad baja): en los paramagnéticos apenas supera la unidad (del orden de ).
Interpretación. Comparada con la permeabilidad del vacío, , la permeabilidad relativa del medio esEn ese medio el hilo crea un campo 4,5 veces mayor que en el vacío con la misma corriente: es un material que refuerza el campo magnético. Con tendría que ser ferromagnético (de permeabilidad baja): en los paramagnéticos apenas supera la unidad (del orden de ).
3
Consejo
La fórmula del hilo lleva solo cuando el hilo está en el vacío (o en el aire). Si el enunciado habla de «un determinado medio», cambia por y despeja.
Cuidado con los datos «raros» como : normalízalo a antes de meterlo en la calculadora y no olvides pasar los 3 cm a metros.
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