Un conductor rectilíneo indefinido transporta una corriente de 10 A en el sentido positivo del ej e Z. Un protón, que se mueve a 2 x 105 m/s, se encuentra a 50 cm del conductor. Calcule el módulo de la fuerza ejercida sobre el protón si su velocidad:
a) es perpendicular al conductor y está dirigida hacia él.
b) es paralela al conductor.
c) es perpendicular a las direcciones definidas en los apartados a) y b).
Datos: Permeabilidad magnética μo = 4·π·10-7 Valor de la carga del electrón e = 1'6.10-19
Solución:
En todos los casos la fuerza a que se ve sometido el protón es: F = q · ( v x B ) , es decir , la fuerza, caso de existir, es perpendicular a la velocidad en todo instante por lo que no existe ninguna componente de la fuerza en la dirección de la velocidad que lo acelere o lo frene, la velocidad del protón es constante en módulo y por consiguiente la energía cinética del protón permanece constante.
El valor del campo magnético en el punto inicial será:
B = μ · I / ( 2·π·d) = 4·π·10-7 · 10 / (2·π·0'5) = 4.10-6 Teslas
a) F = q · v · B · sen 90 = 1'6.10-19 · 2.105 · 4.10-6 = 1'28.10-19 Newton
b) F = q · v · B · sen 90 = 1'6.10-19 · 2.105 · 4.10-6 = 1'28.10-19 Newton
c) F = q · v · B · sen 180 = 0 NewtonEntrada subida por Julián
