El experimento de Oersted realizado en 1820 (figura 1) consiste en un hilo conductor paralelo a la componente horizontal del campo magnético terrestre por donde pasa una corriente eléctrica y una aguja magnética justo encima o debajo del hilo. Oersted observó que la orientación de la aguja cambiaba si el hilo conectado estaba situado encima o debajo de la aguja. En la figura 2 no sabemos si el hilo conductor está situado por encima o por debajo de la brújula.
Datos
El módulo del campo magnético creado por un hilo infinito por donde circula una corriente I a una distancia r del hilo es B=2πrμ0I
μ0=4π⋅10−7T m A−1
a
Represente sobre la aguja de la brújula del dibujo b de la figura 2 los vectores del campo magnético terrestre (BTierra) y del campo magnético generado por el hilo (Bhilo). Argumente si la brújula del dibujo b de la figura 2 está situada encima o debajo del hilo conductor en este caso.1,25 pts
Figura 2a: Esquema de un circuito abierto con una brújula alineada al norte.Figura 2b: Esquema de un circuito cerrado con la aguja de la brújula desviada hacia el noreste.
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b
En este montaje experimental, la separación entre la brújula y el hilo es de 10 cm. Observamos que la aguja de la brújula forma un ángulo de 45∘ con la dirección de la corriente eléctrica cuando circulan 20 A por el hilo conductor. Calcule la componente horizontal del campo magnético terrestre (BTierra).1,25 pts
