Problema 4 de Física de la Selectivitat 2024
Setembre 2024, Sèrie 3 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.
Temes: Camp magnètic, electromagnetisme i inducció
Enunciat
P4) L'experiment d'Oersted fet el 1820 (figura 1) consisteix en un fil conductor paral·lel a la component horitzontal del camp magnètic terrestre per on passa un corrent elèctric i una agulla magnètica just a sobre o a sota del fil. Oersted observà que l'orientació de l'agulla canviava si el fil connectat estava situat a sobre o a sota de l'agulla. [Figura 1. Experiment d'Oersted.] En la figura 2 no sabem si el fil conductor està situat per sobre o per sota de la brúixola. [Figura 2. a) Circuit obert. b) Circuit tancat.] a) Representeu sobre l'agulla de la brúixola del dibuix b de la figura 2 els vectors del camp magnètic terrestre (B_{\text{Terra}}) i del camp magnètic generat pel fil (B_{\text{fil}}). Argumenteu si la brúixola del dibuix b de la figura 2 està situada a sobre o a sota del fil conductor en aquest cas. [1,25 punts] b) En aquest muntatge experimental, la separació entre la brúixola i el fil és de 10 cm. Observem que l'agulla de la brúixola forma un angle de 45° amb la direcció del corrent elèctric quan circulen 20 A pel fil conductor. Calculeu la component horitzontal del camp magnètic terrestre (B_{\text{Terra}}). [1,25 punts] DADES: El mòdul del camp magnètic creat per un fil infinit per on circula un corrent I a una distància r del fil és B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}. \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ T m A}^{-1}.
Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.
Veure la solució del problema