En la parte media del solenoide largo hay un segmento

En la parte media del solenoide largo hay un trozo de conductor de 2 cm de largo, a través del cual fluye una corriente de 4 A. El conductor está ubicado perpendicular al eje del solenoide. Sobre esta sección del conductor actúa una fuerza de 10^-5 N. Es necesario encontrar la intensidad de la corriente en el devanado del solenoide, siempre que haya 10 vueltas por cada centímetro de longitud del solenoide y no haya núcleo.

Para resolver el problema utilizaremos la ley de Biot-Savart-Laplace, que describe el campo magnético creado por una corriente en un conductor. Según esta ley, el campo magnético creado en un trozo de conductor es proporcional a la intensidad de la corriente en el conductor, la longitud del conductor y el número de vueltas por unidad de longitud del solenoide. Así, se puede escribir la siguiente ecuación:

B = (mu * N * I) / L,

donde B es la inducción magnética, mu es la constante magnética, N es el número de vueltas por unidad de longitud, L es la longitud del conductor e I es la intensidad de la corriente en el conductor.

Se sabe que sobre un trozo de conductor actúa una fuerza causada por la interacción de un campo magnético con la intensidad de la corriente. Esta fuerza es igual a:

F = B * I * L.

Sustituyendo el valor de la corriente y la longitud del conductor, podemos expresar la inducción magnética:

B = F / (I * L) = 10^-5 N / (4 A * 0,02 m) = 1,25 Tl.

Por tanto, la inducción magnética sobre un trozo de conductor es de 1,25 Tesla. Se sabe que por cada centímetro de longitud del solenoide hay 10 vueltas y no hay núcleo. Por tanto, el número de vueltas del devanado del solenoide es igual a:

N = (longitud del solenoide) * (número de vueltas por unidad de longitud) = 100 cm * 10 = 1000.

Finalmente, la corriente en el devanado del solenoide se calcula mediante la fórmula:

I' = B * L * N / mu = (1,25 T) * (100 cm) * (1000) / (4 * pi * 10^-7 T * m / A) = 9,92 A.

Por tanto, la corriente en el devanado del solenoide es 9,92 A.

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Este producto es un problema de física que describe el cálculo de la intensidad de la corriente en el devanado del solenoide.

La condición establece que en la parte media del solenoide largo hay un trozo de conductor de 2 cm de largo y con una corriente de 4 A, ubicado perpendicular al eje del solenoide, sobre el cual actúa una fuerza de 10^-5 N. También se sabe que hay 10 vueltas por 1 cm de longitud del solenoide y falta el núcleo.

Para resolver el problema es necesario utilizar la ley de Biot-Savart-Laplace, que permite calcular el campo magnético en cualquier punto del espacio alrededor de la corriente. Fórmula para calcular el campo magnético en el eje del solenoide: B = μ₀ * N * I / L, donde B es la inducción magnética, μ₀ es la constante magnética, N es el número de vueltas por 1 metro de longitud del solenoide, I es el intensidad de corriente en el devanado del solenoide, L - longitud del solenoide.

Para encontrar la inducción magnética en el eje del solenoide, es necesario conocer el número de vueltas por 1 cm de longitud del solenoide: N = 10. Entonces la inducción magnética en el eje del solenoide será igual a: B = μ₀ * 10 * I / 1.

La fuerza que actúa sobre un trozo de conductor es igual al producto de la corriente y la longitud del conductor por la inducción magnética en el eje del solenoide: F = I * l * B. Sustituyendo los valores conocidos, obtenemos: F = 4 * 0,02 * μ₀ * 10 * I.

Como F = 10^-5 N, podemos expresar I: I = F / (4 * 0,02 * μ₀ * 10). Sustituyendo valores numéricos obtenemos: I ≈ 1,26 A.

Respuesta: La corriente en el devanado del solenoide en determinadas condiciones es de aproximadamente 1,26 A.

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