T2: Interacción electromagnética
Campo magnético e hilos de corriente
Problema
B1-b
b) i) Por un hilo rectilíneo muy largo circula una intensidad de corriente de . Determine razonadamente el módulo de la fuerza magnética que actúa sobre una carga de que se mueve con una velocidad de paralela al hilo y a una distancia de del mismo.ii) Un segundo hilo, por el que circula una corriente de en el mismo sentido, se sitúa paralelo al primero a una distancia de . Determine justificadamente a qué distancia del primer hilo se anula el campo magnético.
Dato:
b) i) Para determinar la fuerza magnética sobre la carga, primero calculamos el módulo del campo magnético generado por el hilo rectilíneo a una distancia utilizando la ley de Ampère para un conductor indefinido:
Sustituyendo los datos del enunciado:
La fuerza magnética sobre una carga en movimiento se define mediante la expresión . Dado que la velocidad es paralela al hilo y el campo magnético generado por el hilo es circular y perpendicular al mismo en cada punto, los vectores y son perpendiculares entre sí (forman un ángulo de ).
El módulo de la fuerza magnética es:
F_m = |q| v B \sin(90^\circ)
ii) Para que el campo magnético resultante sea nulo en un punto situado entre dos hilos con corrientes en el mismo sentido, los campos magnéticos individuales y deben tener igual módulo y sentidos opuestos.
Si situamos el punto de anulación a una distancia del primer hilo (), la distancia al segundo hilo () será , donde . Igualamos los módulos de los campos:
Simplificando la constante y sustituyendo los valores de las intensidades:
Resolvemos la ecuación algebraica:
Por lo tanto, el campo magnético se anula a una distancia de del primer hilo.





