FI2002: ELECTROMAGNETISMO - SECCION 05 - PRIMAVERA 2014Departamento de Fısica, FCFM, Universidad de ChileProf. Patricio Cordero Profs. Auxiliares: Milko Estrada, Roberto Ibanez y Rodrigo Perez

AUXILIAR EXTRA C3 Noviembre 4, 2014

1.- Un amperımetro de induccion consiste en un solenoide toroidal, quese situa en torno a la corriente que se pretende medir. Suponga un toroidede radio medio b y seccion cuadrada pequena de lado a (a << b), conN espiras enrrolladas sobre un nucleo de permeabilidad µ.

a) Calcule el coeficiente de autoinduccion del selonoide, cuando por estecircula una corriente I.

b) El solenoide anterior se coloca concentricamente con un hilo rectilıneopor el cual circula una corriente I = I0 ·cos(ω ·t). Calcule el coeficientede induccion mutua y la fuerza electromotriz que el hilo induce en elsolenoide.

c) Despreciando la corriente la resistencia del solenoide, hallese la ampli-tud de la corriente que circula por el.

2.-Se tiene un electroiman cuyo nucleo de fierro tiene seccion transversaluniforme S y cuya forma y dimensiones se muestran en la figura.En la rama derecha se enrrolla una bobina de N vueltas, por la cualcircula una corriente I. Calcule el campo magnetico en el entrehierro h(espacio vacio de altura h).

3.- Por una bobina cilındrica ideal de radio a, altura h y N vueltascircula una corriente I(t) = I0 · cos(ωt). El nucleo de la bobina tienepermeabilidad µ y conductividad g.

a) Calcule el flujo de campo magnetico a traves de un circuito de radior < a, concentrico al eje de la bobina y perpendicular a el. Obtengala fem que se induce y el campo electrico inducido en el interior de labobina.

b) Calcule la corriente total (de conduccion) que circula por el nucleo.Desprecie los efectos magneticos de esta corriente.

c) Obtenga las corrientes ~JM y ~KM que aparecen en el nucleo debidoa que aparece una magnetizacion ~M . Desprecie los efectos de losextremos de la bobina.