Física · Campo magnético · Islas Canarias · 2025

Ejercicio resuelto de Campo magnético · Física · 2025

Dos hilos conductores rectilíneos infinitos y paralelos, recorridos por corrientes I1=10 A I_1 = 10\ \text{A} e I2=20 A I_2 = 20\ \text{A} según el sentido positivo del eje Y Y de un sistema de coordenadas, están separados por una distancia de 10 cm 10\ \text{cm} . Calcule el vector campo magnético creado en un punto situado en el plano que contiene a los dos conductores, a una distancia de 10 cm 10\ \text{cm} del primer conductor y de 20 cm 20\ \text{cm} del segundo. (1,25 puntos)

Datos: μ0=4π107 N/A2 \mu_0 = 4\pi\cdot10^{-7}\ \text{N}/\text{A}^2 .

Solución

El campo magnético creado por un conductor rectilíneo indefinido a una distancia r r viene dado por la ley de Biot y Savart:

B=μ0I2πr B = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi r}





Figura del ejercicio




El punto está en el plano de los dos conductores, a 10 cm 10\ \text{cm} del primero y a 20 cm 20\ \text{cm} del segundo. Como los conductores distan 10 cm 10\ \text{cm} entre sí, el punto no puede estar entre ellos: queda al otro lado del primer conductor.

Aplicando la regla de la mano derecha a las dos corrientes, que van en el sentido positivo del eje Y Y , los dos campos salen del papel, es decir, van en el sentido positivo del eje Z Z .





Se calculan los módulos con las distancias en metros:

B1=4π107102π0,10=2,0105 T B_1 = \dfrac{4\pi\cdot10^{-7}\cdot10}{2\pi\cdot0{,}10} = 2{,}0\cdot10^{-5}\ \text{T}

B2=4π107202π0,20=2,0105 T B_2 = \dfrac{4\pi\cdot10^{-7}\cdot20}{2\pi\cdot0{,}20} = 2{,}0\cdot10^{-5}\ \text{T}

Y por el principio de superposición:

B=B1+B2=(2,0105+2,0105)k \vec B = \vec B_1 + \vec B_2 = (2{,}0\cdot10^{-5} + 2{,}0\cdot10^{-5})\,\vec k

B=4,0105k T \vec B = 4{,}0\cdot10^{-5}\,\vec k\ \text{T}

El campo magnético en ese punto es perpendicular al plano que contiene a los dos conductores, sale de él y su módulo es 4,0105 T 4{,}0\cdot10^{-5}\ \text{T} .

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