Buenas, tengo dudas sobre como debería de resolverlo, vi en la pregunta anterior que hay que usar el efecto hall pero no acabo de entender como, se que en determinado punto las fuerzas eléctricas y magnéticas se van a igualar, pero no capto como saber lo que pasa hasta ese punto.
Hola,
vayamos por partes. Hacete un dibujito de la barra moviéndose a la derecha con velocidad v. Imaginate una carga positiva quieta en la barra. Si está quieta en el referencial de la barra, no hay corriente. Pero esa carga se mueve a la derecha, porque la barra se mueve. En el campo magnético de la figura eso origina una fuerza magnética de módulo F1= qBv en la dirección de la barra, hacia abajo. Entonces esa carga se va a mover. Las cargas negativas se moverían hacia arriba, producto de una fuerza magnética de igual magnitud pero sentido opuesto. A medida que las cargas negativas y positivas se mueven, se genera una diferencia de potencial en la barra, es decir un campo eléctrico a lo largo de la barra (que apunta de abajo hacia arriba).
Hasta cuando se siguen moviendo así las cargas? La idea es que una vez que este campo eléctrico se genera, las cargas van a desacelerarse porque el campo eléctrico produce una fuerza F2= qE sobre las cargas positivas hacia arriba. Hasta que en algún momento se llega al equilibrio, es decir las cargas se mueven con velocidad constante sobre la barra y hay corriente!
En ese caso la fuerza eléctrica debe ser igual a la magnética. Típicamente esto ocurre muy rápidamente (más rápido que la escala de tiempo a la que la barra se mueve). Con estas ideas podés seguir el ejercicio. Te animás?
Cualquier cosa a las órdenes.
Perdón pero sigo medio perdido con éste ejercicio. En en resnik dice que el potencial de hall incluye el ancho de la barra, no se como debería de hacer en un caso así donde eso no es dato.
Hola,
trata de pensar en el planteo del Resnik del efecto Hall que pasaría si la barra en lugar de moverse para abajo (estoy viendo la figura 18) y generar un potencial de derecha a izquierda, se moviese hacia la derecha. En qué dirección se genraría ese potencial.
listo, gracias
Hola,
Mientras las cargas se acomodan en la barra por la F magnética,
- estas circulan por todo el circuito generando una corriente?
- o se acumulan en los extremos de la barra generando un voltaje que provoca que las cargas en los rieles circulen generando así una corriente?
Luego,
¿La fuerza incidiendo en el movimiento de la barra será únicamente la fuerza generada por el campo magnético uniforme en la región o también incidirá el campo magnético generado por la corriente?
Hola,
con respecto a tus preguntas:
- estas circulan por todo el circuito generando una corriente?
Si. El campo eléctrico es generado a lo largo de la barra en movimiento (esa parte representa la fem). Las otras partes del circuito no están en movimiento. Esa fem establece una corriente por todo el circuito.
La fuerza incidiendo en el movimiento de la barra será únicamente la fuerza generada por el campo magnético uniforme en la región o también incidirá el campo magnético generado por la corriente?
Si, consideramos solo la fuerza producida por el campo externo.
Tal vez una buena referencia como sugería antes tu compañero es la sección de Efecto Hall, donde muestra la generación de un voltaje a lo largo de la dirección transversal al movimiento.
Me quedó más claro, gracias. No tengo el libro Resnick al alcance, si pueden, ¿les molestaría adjuntar esa sección? ¡Muchas gracias!
Acá va link con esta sección del libro. En la segunda página, segundo párrafo, debería decir V = E w.
https://drive.google.com/open?id=1o29Ebg7jTv81gU1lINLwj7LiMzUcQenn
Vi que al compañero le hablaste de un caso en la figura 18 en el que la barra se mueve, ¿puede que eso no esté en el link?
Luego, no me quedaron algunas cosas claras:
- Lo que vi en el libro, en el caso de la tira de metal sobre la cual circula corriente, las cargas se acumulan a los costados de la cinta generando una diferencia de voltaje. Esto llevado al caso del ejercicio, pregunto de nuevo, ¿no deberían acumularse las cargas positivas y negativas en los extremos de la barra? De esta manera se generaría una diferencia de voltaje y la barra actuaría como una batería, que hace andar el circuito. Tu me respondiste a esto que son las cargas de la barra, que cuando son mandadas hacia arriba o abajo, son las que circulan por el circuito.
- Con mis compañeros en la resolución del ejercicio hicimos el planteo de que la potencia con la que se mueve la barra es igual a la potencia a la potencia del resistor. Tenemos algunas ideas de por qué se puede hacer ese planteo pero no estamos muy seguros. ¿Por qué es?
- Por último, vi que le respondiste al compañero que llegado un momento la corriente iba a ser constante debido a la igualación de las fuerzas magnética y eléctrica aplicadas sobre las cargas. La fuerza magnética aplicada sobre una carga varía con la velocidad con la que se mueve la barra, ¿la fuerza eléctrica va a ir cambiando a la par de la fuerza magnética? ¿Y así darse la igualdad entre fuerzas?
Muchas gracias
Hola,
voy a tratar de ir por partes. Creo que ahora entendí mejor tus planteos, disculpas.
Vi que al compañero le hablaste de un caso en la figura 18 en el que la barra se mueve, ¿puede que eso no esté en el link?
A lo que me refería, perdón el malentendido, es a que en ambos casos tenemos partículas cargadas moviéndose en un campo magnético, donde en equilibrio se genera un campo eléctrico. En el caso del efecto Hall, no hay una barra en movimiento como en el ejercicio, pero las ideas son similares.
Luego, no me quedaron algunas cosas claras:
- Lo que vi en el libro, en el caso de la tira de metal sobre la cual circula corriente, las cargas se acumulan a los costados de la cinta generando una diferencia de voltaje. Esto llevado al caso del ejercicio, pregunto de nuevo, ¿no deberían acumularse las cargas positivas y negativas en los extremos de la barra? De esta manera se generaría una diferencia de voltaje y la barra actuaría como una batería, que hace andar el circuito. Tu me respondiste a esto que son las cargas de la barra, que cuando son mandadas hacia arriba o abajo, son las que circulan por el circuito.
Te entiendo mejor ahora. Esa es una pregunta un tanto complicada. Más adelante en el curso vamos a entender mejor el origen de este campo eléctrico. Lo que sí podés imaginar, por ahora, es que necesariamente hay una diferencia de potencial entre los extremos de la barra en movimiento. Las cargas van a moverse con una con una velocidad constante a lo largo de la barra (fuerza neta 0). Luego que empiezan a recorrer los otros segmentos del circuito (la U rotada 90 grados), no hay presente otro campo eléctrico como en la barra (las otras partes de la barra no se mueven) y se siguen moviendo a velocidad constante. La fuerza que sienten las cargas terminan siendo la fuerza sobre los conductores por el campo B externo que calculamos (F=iLB).
- Con mis compañeros en la resolución del ejercicio hicimos el planteo de que la potencia con la que se mueve la barra es igual a la potencia a la potencia del resistor. Tenemos algunas ideas de por qué se puede hacer ese planteo pero no estamos muy seguros. ¿Por qué es?
Tal vez podés ser un poco más explícita con esto para tratar de entenderlo mejor. Con qué te referís a potencia con la que se mueve la barra?
- Por último, vi que le respondiste al compañero que llegado un momento la corriente iba a ser constante debido a la igualación de las fuerzas magnética y eléctrica aplicadas sobre las cargas. La fuerza magnética aplicada sobre una carga varía con la velocidad con la que se mueve la barra, ¿la fuerza eléctrica va a ir cambiando a la par de la fuerza magnética? ¿Y así darse la igualdad entre fuerzas?
Lo que dije fue que en equilibrio, una vez que se establece este campo eléctrico, la velocidad con la que se mueven las cargas a lo largo de la barra es constante. Es decir, imagínate una carga empieza con velocidad 0 a lo largo de la barra, el campo eléctrico va a equilibrara la fuerza magnética y la velocidad va a ser constante a lo largo de la barra. A medida que evoluciona el tiempo, como podés ver, la barra se va desacelerando. En este caso vas a necesitar un campo eléctrico cada vez menor (la fem va a disminuir).
Espero haya ayudado. Cualquier cosa a las órdenes.
Disculpa la molestia, pero para la resolución del ejercicio hice el siguiente planteo y llego a que la intensidad de corriente depende de la velocidad con que se mueve la barra:
Hola,
parece que estás aplicando la ley de mallas de Kirchhoff. Está bien.
Buenas, yo use lo que ella pone en "otra manera de verlo", utilizando v=vo, porque es la velocidad a la que se igualan fb y fe.
También calculé la velocidad en función del tiempo (en la dirección en la que se desplaza la barra) usando la segunda ley de la siguiente manera: fneta=fb=-iLB=ma, despeje la aceleración e integré para obtener la velocidad: v= (-iLB/m)t+vo (con la intensidad mencionada anteriormente). Si igualo esta expresión a vo/2 y despejo el tiempo obtengo t=mR/2((LB)^2). Este resultado no es correcto pero no logro darme cuenta del error.
Gracias, saludos!
También calculé la velocidad en función del tiempo (en la dirección en la que se desplaza la barra) usando la segunda ley de la siguiente manera: fneta=fb=-iLB=ma, despeje la aceleración e integré para obtener la velocidad: v= (-iLB/m)t+vo (con la intensidad mencionada anteriormente). Si igualo esta expresión a vo/2 y despejo el tiempo obtengo t=mR/2((LB)^2). Este resultado no es correcto pero no logro darme cuenta del error.
Gracias, saludos!
María, cuidado que la intensidad depende de la velocidad. En las ecuaciones diferenciales tenes que dejar las variables explícitas. Recordá, que creo que no usaste, que V=IR. De ahí podes llegar a la relación que tiene la intensidad con la velocidad.
Saludos
Saludos
Buenas, por lo que entendiendo este ejercicio sale calculando la potencia entregada y disipada. Pero puede salir por conservación de energía? No me doy cuenta cuál es la expresión para la energía del sistema cuando entra en juego la corriente. 
Hola Abigail,
Si quisieras hacerlo por energía deberías calcular el trabajo que realiza la fuerza durante el proceso. Intenta plantearlo por esta forma para ver si sale.
Saludos
Si quisieras hacerlo por energía deberías calcular el trabajo que realiza la fuerza durante el proceso. Intenta plantearlo por esta forma para ver si sale.
Saludos
Buenas, no estoy pudiendo con el ejercicio, no me queda claro de donde podria sacar el tiempo que piden en la letra, entiendo el vinculo de la intensidad y la velocidad, por el efecto Hall y la ley de mallas y todo, pero de ahi no se como seguir
Saludos
Diego
Saludos
Diego
En realidad para resolverlo consideras que la potencia suministrada por la barra se disipa por el resistor es decir que Fv=i²R, luego se sabe que F=iLB, con esto se obtiene una expresión de la intensidad. Luego esta la segunda ley de newton iLB=mdv/dt y con esto llegas a una ec dif que resolviendo llegas al resultado.