Fuerza magnética entre dos conductores paralelos problema 17.55 Serway 10ma Edición

Summary

En este video, se explica cómo calcular la fuerza magnética entre dos conductores paralelos mediante la aplicación de la fórmula para la fuerza por unidad de longitud. Se da un ejemplo práctico donde se sustituyen los valores de las corrientes (1.25 A y 3.5 A) y la distancia entre los conductores (2.5 cm) para obtener el valor de la fuerza magnética. Además, se analiza la dirección de la fuerza, que será repulsiva debido a que las corrientes circulan en direcciones opuestas. El cálculo final da como resultado una fuerza por unidad de longitud de 3.5 x 10^-5 N/m.

Takeaways

• 😀 El problema trata sobre la fuerza magnética entre dos conductores paralelos.
• 😀 La distancia entre los dos conductores es de 2.5 cm, lo cual es importante para los cálculos.
• 😀 La distancia de 2.5 cm se convierte a metros como 0.025 m para mantener las unidades consistentes con el Sistema Internacional.
• 😀 La dirección de las corrientes es opuesta, lo que genera una fuerza repulsiva entre los conductores.
• 😀 Si las corrientes estuvieran en el mismo sentido, la fuerza sería de atracción.
• 😀 Las corrientes en los conductores son I1 = 1.25 A y I2 = 3.5 A.
• 😀 Se utiliza la fórmula para calcular la fuerza por unidad de longitud entre los conductores: F/L = (μ₀ * I₁ * I₂) / (2π * d).
• 😀 La permeabilidad del vacío (μ₀) es 4π × 10⁻⁷ T·m/A.
• 😀 Se sustituyen todos los valores en la fórmula para obtener la fuerza por unidad de longitud.
• 😀 El resultado de la fuerza por unidad de longitud es 3.5 × 10⁻⁵ N/m, que es la magnitud de la fuerza repulsiva entre los conductores.

Q & A

¿Cuál es el tema principal que se trata en este problema?

El tema principal es la fuerza magnética entre dos conductores paralelos que llevan corrientes eléctricas en direcciones opuestas.

¿Qué información se proporciona sobre la separación entre los dos alambres?

Se nos dice que la distancia entre los dos alambres es de 2.5 centímetros, lo cual se convierte a 0.025 metros para trabajar en el sistema internacional de unidades.

¿Por qué es importante saber que las corrientes van en direcciones opuestas?

Porque cuando las corrientes en los alambres están en direcciones opuestas, la fuerza magnética entre los conductores es de repulsión, lo cual es crucial para determinar el tipo de interacción entre ellos.

¿Qué fórmula se utiliza para calcular la fuerza magnética entre los dos conductores?

La fórmula que se usa es: F/L = (μ₀ * I₁ * I₂) / (2π * d), donde F/L es la fuerza por unidad de longitud, μ₀ es la permeabilidad del vacío, I₁ e I₂ son las corrientes en los alambres y d es la distancia entre ellos.

¿Qué unidades se utilizan en este problema?

Se utilizan unidades del Sistema Internacional: amperios (A) para la corriente, metros (m) para la distancia y newtons por metro (N/m) para la fuerza por unidad de longitud.

¿Cuál es el valor de la permeabilidad del vacío (μ₀) que se usa en el cálculo?

El valor de la permeabilidad del vacío es 4π × 10⁻⁷ N·m²/A².

¿Cuál es el resultado final para la fuerza por unidad de longitud?

El resultado final para la fuerza por unidad de longitud es 3.5 × 10⁻⁵ N/m.

¿Qué sucede si las corrientes en los alambres fluyen en la misma dirección?

Si las corrientes fluyen en la misma dirección, la fuerza magnética entre los conductores sería de atracción en lugar de repulsión.

¿Qué unidades deben estar en el sistema internacional para evitar errores al calcular la fuerza?

Todas las unidades deben estar en el Sistema Internacional: amperios (A) para la corriente, metros (m) para la distancia y newtons por metro (N/m) para la fuerza por unidad de longitud.

¿Qué tipo de fuerza experimentan los conductores debido a las corrientes en direcciones opuestas?

Debido a que las corrientes fluyen en direcciones opuestas, los conductores experimentan una fuerza repulsiva.