Problemas de Electromagnetismo: Kernels, Imágenes y Materiales Ferromagnéticos

Cuestionario de Electromagnetismo Avanzado

Sección 1: Configuración de Conductores y Kernels

8) Determine las posiciones de los kernels en dos cilindros rectos conductores de sección circular si están muy cercanos, considerando los siguientes casos:

• a) En el mismo sentido.
• b) En direcciones opuestas.

9) Un conductor circular cilíndrico que lleva una corriente continua se encuentra muy cercano sobre la superficie plana de un bloque ferromagnético. Determine la posición del kernel.

Sección 2: Método de las Imágenes y Campos en Medios Ferromagnéticos

1) Si un delgado hilo conductor lleva una corriente I y corre paralelo a dos bloques ferromagnéticos, como se muestra en la figura, determine el campo magnético en el aire entre los dos bloques.

2) Un cable coaxial con corriente I y -I corre en el aire paralelo a un bloque plano ferromagnético. ¿Es necesario en este caso usar el método de las imágenes para determinar el campo magnético?

3) Una espira circular plana con corriente I está suspendida en el aire sobre la superficie plana de un bloque ferromagnético. ¿Cuál es, en forma burda, el flujo magnético a través de la espira, en comparación con el flujo en ella cuando se encuentra aislada en el espacio?

4) Discuta si el método de las imágenes (para sistemas electromagnéticos) permanece válido si la permeabilidad del bloque, siendo alta, es función del campo magnético.

Sección 3: Potenciales y Propiedades de los Materiales

5) Suponga que se encontró la solución del potencial escalar para un cubo dieléctrico situado en el aire, en un campo eléctrico externo y uniforme. ¿Es posible usar este resultado para obtener el potencial escalar magnético de un cubo magnético en un campo magnético externo uniforme bajo las siguientes condiciones?

• a) Si la permeabilidad del cubo es alta, pero constante.
• b) Si el cubo está hecho de un material ferromagnético real el cual tiene histéresis.

6) Una esfera sólida de un material ferromagnético real (que exhibe propiedades de histéresis) se introduce dentro de un campo magnético no uniforme (con ondulaciones). ¿Es aplicable en este caso la solución obtenida en clases?

7) Se demostró en clases que la intensidad del campo magnético H dentro de una esfera magnética situada en un campo magnético externo uniforme de intensidad H₀ es menor que H₀. ¿Cuál es el significado físico de este resultado?