PAU Física 2015 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 5 (Opció B)

P5) Un fil infinit que porta un corrent de 2 A es troba a 5,0 cm de distància del centre d’una espi­ ra circular de 2,0 cm de diàmetre que transporta 500 mA. a) Calculeu el vector del camp magnètic al cen­ tre de l’espira produït pel fil infinit i el vector del camp magnètic al centre de l’espira que produeix la mateixa espira. b) Quin és el valor del camp magnètic total al centre de l’espira? Si volem un camp magnètic total B = 0 al centre de l’espira, quin ha de ser el valor de la nova intensitat que hi circuli? Dada:  Nota:  El mòdul del camp magnètic creat per un fil infinit pel qual circula una inten­ sitat I és: , on r és la distància al fil conductor. El mòdul del camp magnètic al centre d’una espira de corrent de radi R és: .

P5) a) El camp magnètic que crea el fil infinit en el centre de l'espira és:  I  Bfil 0   2 d     4 10 2 0.3     6 Bfil 0,8 10 T    2 ,0 05 0.2 i entra al paper   En notació vectorial:     Bfil 0.8 10 6 k T   I El camp magnètic que crea l'espira al centre és:  Bespira 0 2 R     4 10 5.0 0.3 0.2    5 Bespira 1,3 10 T i surt del paper    2 2 0,1 10 5   En notació vectorial:    Bespira 1.3 10 k T b) El camp magnètic total és la suma vectorial del camp creat pel fil infinit i l’espira: En notació vectorial:                  5 6 5 B B B 1.3 10 k 0.8 10 k 3.2 10 k T total espira fil  0.2 0.2 Mòdul:    i surt del paper Btotal 3.2 10 T 0.2 Si   '     6 B 0 B B 0,8 10 T espira fil   ' '    6 I 2 RB 2 ,0 01 0,8 10 0.4 espira      ' ' B 0 I ,0 13 A espira     7 2 R 4 10