Camp magnètic: exercicis de la PAU de Física resolts

Exercici 2. Camps electromagnètics

[2,5 punts en total]

La figura mostra l’esquema d’un espectròmetre de masses. Hi tenim un ió de clor ($\mathrm{Cl^+}$) que surt de la font d’ions cap al selector de velocitats. En el selector de velocitats hi ha un camp elèctric generat per les plaques carregades i un camp magnètic extern $B_1$, en sentit cap enfora del paper.

2.1. Volem que els ions surtin del selector de velocitats a una velocitat de $4{,}00\times10^{4}\,\mathrm{m\,s^{-1}}$. Dibuixeu el diagrama de les forces que actuen sobre l’ió $\mathrm{Cl^+}$ dins el selector de velocitats. Si el voltatge aplicat a les plaques, que estan separades a una distància de $20{,}0\,\mathrm{mm}$, és de $500\,\mathrm{V}$, quin valor ha de tenir el mòdul del camp magnètic $B_1$ perquè els ions surtin a la velocitat desitjada? [1,25 punts]

2.2. Posteriorment, els ions entren per una escletxa en una zona on només hi ha un camp magnètic $B_2$, de mòdul $0{,}30\,\mathrm{T}$, en sentit enfora del paper. A quina distància $d$ de l’escletxa impactarà l’ió $\mathrm{Cl^+}$? Calculeu també quin serà l’increment de l’energia cinètica de l’ió des que surt del selector de velocitats fins que impacta a la placa. [1,25 punts]

Dades: $|e|=1{,}602\times10^{-19}\,\mathrm{C}$. Massa de l’ió de clor: $\mathrm{Cl^+}=5{,}81\times10^{-26}\,\mathrm{kg}$.

Trieu UNA de les dues opcions (A o B) i responeu als apartats corresponents.

OPCIÓ A

L’experiment de Millikan va permetre determinar la càrrega de l’electró. El muntatge d’aquest experiment consta de dues plaques metàŀliques horitzontals, una sobre de l’altra, separades verticalment per una distància d i connectades a una font de potencial elèctric regulable. En l’espai que hi ha entre les plaques s’introdueixen algunes gotetes d’oli carregades negativament. L’experiment consisteix a crear un camp elèctric entre les plaques i aconseguir una posició d’equilibri de les gotetes d’oli contrarestant el seu pes.

a) Feu un esquema del dispositiu emprat per Millikan, dibuixant les forces que actuen sobre una gota d’oli esfèrica. Indiqueu i raoneu el signe de la càrrega que tindrà cada placa i la direcció i el sentit del camp elèctric generat per aquestes plaques. Suposant que les plaques es connecten a un potencial elèctric de $2{,}00\,\mathrm{kV}$ i que la distància entre plaques és $d=2{,}00\,\mathrm{cm}$, calculeu el camp elèctric creat entre plaques i dibuixeu-lo en el mateix esquema. [$1{,}25$ punts]

b) Tenint en compte que la densitat de l’oli és de $923\,\mathrm{kg\,m^{-3}}$ i que el radi d’una gota és d’$1{,}08\,\mathrm{μm}$, calculeu la càrrega d’una gota que es troba en equilibri. Quants electrons calen per a generar aquesta càrrega? Què s’observaria si iŀluminéssim la gota amb raigs ultraviolats i aquesta perdés un electró? Justifiqueu la resposta. [$1{,}25$ punts] Dades: $|e|=1{,}602\cdot10^{-19}\,\mathrm{C}$. $m_e=9{,}11\cdot10^{-31}\,\mathrm{kg}$. $g=9{,}8\,\mathrm{m\,s^{-2}}$. Volum d’una esfera: $\frac{4}{3}\pi r^3$.

OPCIÓ B

Formem un circuit amb un cable metàŀlic en forma de U i tanquem la part superior amb una barra metàŀlica que pot lliscar lliurement, tal com mostra la figura. L’amplària de la U és de $0{,}25\,\mathrm{m}$, i inicialment l’alçària del circuit és de $0{,}30\,\mathrm{m}$. A continuació, desplacem la barra cap avall a una velocitat constant de $5{,}00\,\mathrm{m\,s^{-1}}$. Aquest circuit es troba situat en una regió de l’espai on hi ha un camp magnètic de mòdul $B=2{,}00\,\mathrm{T}$, perpendicular al pla que forma el circuit i amb sentit cap enfora del paper.

a) Calculeu l’expressió del flux magnètic del circuit en funció del temps i la força electromotriu induïda al circuit. Indiqueu el sentit de circulació del corrent induït i justifiqueu la resposta. [$1{,}25$ punts]

b) Suposem que la barra presenta una resistència de $50{,}0\,\mathrm{Ω}$ i la resta del circuit no presenta cap resistència. Calculeu la intensitat elèctrica que circularà pel circuit. Calculeu la força magnètica que actua sobre la barra i representeu-la en la figura. [$1{,}25$ punts]

Exercici 2. Camps electromagnètics

Tenim dos cables separats per $0{,}30$ metres, tal com es mostra a la figura de la dreta.

a) Si suposem que per aquests cables hi circula la mateixa intensitat d’$1{,}50\,\mathrm{kA}$ i en el mateix sentit, quin camp magnètic generarà el cable 1 a la distància on es troba el cable 2? Quina força per unitat de longitud rebrà el cable 2? Feu un esquema dels dos cables indicant el sentit del camp magnètic i de la força que rep el cable 2. [1,25 punts]

b) Si ens fixem en un sol cable, i tenim una espira rectangular conductora a una certa distància d’aquest i l’anem allunyant tal com s’indica a la figura 1, apareixerà corrent induït a l’espira? Hi haurà un corrent induït si l’espira es desplaça cap amunt, tal com es mostra a la figura 2? En els casos en què es generi un corrent induït, indiqueu el sentit del corrent. Justifiqueu totes les respostes. [1,25 punts]

Dades: El mòdul del camp magnètic creat per un fil infinit és $B=\frac{\mu_0I}{2\pi r}$. $\mu_0=4\pi\times10^{-7}\,\mathrm{T\,m\,A^{-1}}$.

Nota: Negligiu els efectes del camp magnètic terrestre.

Trieu UNA de les dues opcions (A o B) i responeu als apartats corresponents.

OPCIÓ A

Una vareta metàŀlica es desplaça a una velocitat constant de $3{,}00\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ sobre un conductor en forma de U dins un camp magnètic uniforme $B=0{,}40\,\mathrm{T}$, perpendicular al pla i en el sentit indicat a les figures. En l’instant inicial, la vareta es troba a una distància de $3{,}00\,\mathrm{cm}$ de la part esquerra del conductor.

a) Calculeu el flux magnètic a través del circuit tancat per la vareta en l’instant inicial indicat a la figura $1$. En el moment en què la vareta es posa en moviment, apareix un corrent induït en el sentit indicat a la figura $2$. Justifiqueu quin és el sentit de moviment de la vareta, a l’esquerra o a la dreta, i dibuixeu el vector de velocitat sobre la figura de la vareta en moviment. Determineu la FEM induïda mentre la vareta es mou a $3{,}00\,\mathrm{m\,s^{-1}}$. [$1{,}25$ punts]

b) Considereu la situació iŀlustrada a la figura $2$, en què la intensitat induïda és de $6{,}00\,\mathrm{mA}$. Justifiqueu si en aquestes condicions apareixerà alguna força magnètica sobre la vareta. En cas afirmatiu, calculeu el mòdul de la força magnètica sobre la vareta i dibuixeu-la. [$1{,}25$ punts]

OPCIÓ B

El model de l’àtom d’hidrogen de Bohr suposa que l’electró descriu una òrbita circular al voltant del protó i que el moment angular de l’òrbita és un múltiple enter de la constant de Planck $L=n\frac{h}{2\pi}$, on n és un nombre natural.

a) Demostreu que el moment angular s’expressa com $L=e\sqrt{k\cdot m\cdot r}$, on e és la càrrega de l’electró, k és la constant de Coulomb, m és la massa de l’electró i r és el radi de l’òrbita. Trobeu l’expressió del radi de l’òrbita de l’electró en funció de h, n, k, m i e. Calculeu el radi per a $n=1$. [$1{,}25$ punts]

b) Suposant que el radi de l’òrbita per a $n=1$ és $53\,\mathrm{pm}$, calculeu les energies cinètica, potencial i mecànica clàssiques de l’electró. [$1{,}25$ punts] Dades: $|e|=1{,}602\cdot10^{-19}\,\mathrm{C}$. $k$${}= \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}$${}= 8{,}99\cdot10^9\,\mathrm{N\,m^2\,C^{-2}}$. $m=9{,}11\cdot10^{-31}\,\mathrm{kg}$. $h=6{,}63\cdot10^{-34}\,\mathrm{J\,s}$.

Un parallamps és una barra metàŀlica vertical que atrau i dirigeix grans descàrregues de corrent cap a terra. La gran majoria de llamps núvol-terra són negatius, és a dir, són transferències de càrrega negativa del núvol cap a terra. En el moment de la descàrrega es crea un camp magnètic al voltant del parallamps que podem equiparar al creat per un fil de corrent infinit. El corrent màxim que pot assumir un parallamps és d’uns $100\,\mathrm{kA}$.

a) Calculeu el camp magnètic màxim que pot crear el parallamps a una distància de $10\,\mathrm{cm}$. Feu un dibuix esquemàtic del parallamps indicant el sentit del moviment dels electrons, la intensitat de corrent i tres línies de camp magnètic. Justifiqueu el sentit de les línies de camp. [$1{,}25$ punts]

b) Representeu gràficament, en la quadrícula de sota, el mòdul d’aquest camp magnètic màxim en funció de la distància r al parallamps en l’interval següent: $10\,\mathrm{cm}$ ≤ r ≤ $50\,\mathrm{cm}$. Suposem que hi ha un electró que en el moment de la descàrrega es troba a $10\,\mathrm{cm}$ del parallamps i que té una velocitat de $10^3\,\mathrm{m/s}$ paraŀlela al parallamps i cap a terra. Calculeu el mòdul de la força que crea el camp magnètic sobre l’electró i justifiqueu-ne la direcció i el sentit. [$1{,}25$ 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 $B=\frac{\mu_0 I}{2\pi r}$. $\mu_0=4\pi\cdot10^{-7}\,\mathrm{T\,m\,A^{-1}}$. $|e|=1{,}602\cdot10^{-19}\,\mathrm{C}$.

L’esquema bàsic d’un detector de metalls d’objectes soterrats és una espira de corrent per la qual es fa circular un corrent altern. El detector incorpora un sensor de camps magnètics que quan detecta un camp magnètic extern genera un senyal acústic.

a) Representeu esquemàticament en el dibuix superior el camp magnètic creat per l’espira del detector de metalls en l’espai, incloent-hi la regió on es troba l’anell. Si el detector es troba immòbil damunt d’un anell conductor que està enterrat a la sorra, a partir de les lleis de la física, expliqueu com l’anell generarà un camp magnètic. Per què el detector de metalls no funcionaria si el corrent de l’espira del detector fos un corrent continu? [1,25 punts]

b) L’imant de la figura següent es mou horitzontalment seguint uns passos concrets: primer es mou cap a la bobina fins que el pol nord arriba al centre de la bobina. Seguidament, recula per tornar a la posició original. Durant el desplaçament de l’imant enregistrem l’evolució temporal de la tensió generada entre els extrems de la bobina. Quin dels tres gràfics que mostren l’evolució de la tensió en funció del temps (a, b o c) correspon a aquesta experiència? Justifiqueu la resposta. Expliqueu com canviaria la representació de $V(t)$ si el desplaçament de l’imant es fes el doble de ràpid, és a dir, si es trigués la meitat de temps a realitzar el desplaçament complet de l’imant. [1,25 punts]

L’experiment d’Oersted fet el $1820$ (figura $1$) consisteix en un fil conductor paraŀlel 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. En la figura $2$ no sabem si el fil conductor està situat per sobre o per sota de la brúixola.

a) Representeu sobre l’agulla de la brúixola del dibuix b de la figura $2$ els vectors del camp magnètic terrestre ($B_{Terra}$) i del camp magnètic generat pel fil ($B_{fil}$). 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 $10\,\mathrm{cm}$. Observem que l’agulla de la brúixola forma un angle de $45^\circ$ amb la direcció del corrent elèctric quan circulen $20\,\mathrm{A}$ pel fil conductor. Calculeu la component horitzontal del camp magnètic terrestre ($B_{Terra}$). [$1{,}25$ 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 $B=\frac{\mu_0 I}{2\pi r}$. $\mu_0=4\pi\cdot10^{-7}\,\mathrm{T\,m\,A^{-1}}$.

Un fil conductor molt llarg segueix l’eix z i transporta un corrent I = $2{,}00\,\mathrm{A}$. Quan arriba a l’altura de z = $0{,}00\,\mathrm{cm}$ canvia de direcció i traça una circumferència en el pla xy, de radi R = $2{,}00\,\mathrm{cm}$ i centrada al punt (0, R, 0), i després continua per l’eix z.

a) Calculeu el vector i el mòdul del camp magnètic total al centre de la circumferència, és a dir, al punt (0, R, 0).

[$1{,}25$ punts]

b) Podem girar a voluntat l’espira respecte a l’eix y. En quina direcció hem d’orientar-la per a obtenir el mòdul del camp magnètic mínim i el mòdul del camp magnètic màxim? Trobeu aquests dos valors del mòdul del camp magnètic i especifiqueu el pla on hi ha l’espira i el sentit de gir del corrent en cada cas.

[$1{,}25$ 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 $B=\frac{\mu_0 I}{2\pi r}$.

El mòdul del camp magnètic creat al centre d’una espira de radi R per on

circula un corrent I és $B=\frac{\mu_0 I}{2R}$.

$\mu_0$ = $4\pi\times10^{-7}\,\mathrm{T\,m\,A^{-1}}$.

Un canó d’electrons és un dispositiu format per un càtode i un ànode, i té per objectiu accelerar electrons que després seran dirigits mitjançant un camp magnètic per a bombardejar un blanc on es troba una mostra d’un cert material. La corba de la figura següent representa la trajectòria que segueix un electró des que surt del càtode fins que impacta en el blanc. L’objectiu és escalfar el material fins a poder-lo sublimar.

Els electrons són emesos pel càtode del canó i tenen una velocitat inicial nuŀla.

Posteriorment, els electrons són accelerats en l’espai de $20{,}0\,\mathrm{cm}$ que separa el càtode de l’ànode. El camp elèctric entre l’ànode i el càtode és uniforme i constant. La diferència de potencial entre el càtode i l’ànode és de $220\,\mathrm{V}$.

a) Determineu el mòdul del camp elèctric que hi ha entre l’ànode i el càtode. Representeu sobre el dibuix les línies de camp elèctric indicant-ne clarament la direcció i el sentit.

Quin punt està a un potencial més alt, l’ànode o el càtode? Justifiqueu les respostes.

[$1{,}25$ punts]

b) Després de travessar l’ànode, els electrons són dirigits per un camp magnètic perquè impactin contra el blanc. En aquest espai, el camp elèctric és nul. Calculeu el mòdul de la velocitat dels electrons just després de travessar l’ànode i just abans d’impactar en el blanc. Quina direcció i quin sentit ha de tenir el camp magnètic perquè els electrons impactin en el blanc? Representeu sobre el dibuix el camp magnètic.

Justifiqueu la resposta.

[$1{,}25$ punts]

Dades: $m_e$ = $9{,}11\times10^{-31}\,\mathrm{kg}$.

|e| = $1{,}602\times10^{-19}\,\mathrm{C}$.

En un experiment per a mesurar la força magnètica sobre una intensitat de corrent, situem un imant sobre una balança. L’imant té una llargària L = $20{,}0\,\mathrm{cm}$. Entre els pols de l’imant hi passa un fil conductor de $15{,}0\,\mathrm{cm}$ de llargària que està orientat perpendicularment al camp magnètic. El camp magnètic creat per l’imant és homogeni en la regió on es troba el fil conductor. La balança marca $239\,\mathrm{g}$ quan no passa cap intensitat de corrent pel fil, mentre que quan hi circula una intensitat de $8{,}00\,\mathrm{A}$ la balança marca $243\,\mathrm{g}$.

a) Quina és la intensitat del camp magnètic creat per l’imant? Justifiqueu per què la lectura de la balança augmenta quan hi passa corrent.

[$1{,}25$ punts]

b) Posteriorment, traiem l’imant i fem passar la mateixa intensitat de corrent, $8{,}00\,\mathrm{A}$, per un fil recolzat sobre la balança, paraŀlel al fil anterior i situat a una distància r per sota.

Quina hauria de ser aquesta distància r per a obtenir la mateixa força sobre el primer fil conductor?

[$1{,}25$ punts]

Dada: La intensitat del camp magnètic creat per un conductor rectilini pel qual

circula un corrent I en un punt situat a una distància r del conductor és:

$B=\frac{\mu_0 I}{2\pi r}$, en què $\mu_0$ = $4\pi\times10^{-7}\,\mathrm{T\,m\,A^{-1}}$.

Un espectròmetre de masses és un aparell que permet determinar la relació càrrega/massa d’ions. L’espectròmetre de masses conté tres parts diferenciades. La primera part és un filament que ionitza les molècules o àtoms que entren dins l’espectròmetre. A la sortida del filament tots els ions tenen una càrrega negativa. A la segona part de l’aparell els ions passen per un selector de velocitats (figura 1) que està format per dues plaques paraŀleles, entre les quals es genera un camp elèctric uniforme. La separació entre aquestes plaques és d’$1{,}50\,\mathrm{cm}$. Entre les plaques també es genera un camp magnètic uniforme de $0{,}50\,\mathrm{T}$ perpendicular al pla del paper i en sentit sortint, tal com es mostra en la figura 1.

Figura 1

a) Volem que el selector de velocitats només deixi passar els ions que es moguin a una velocitat de $2{,}00\times10^{5}\,\mathrm{m\,s^{-1}}$. Determineu la diferència de potencial que hem d’aplicar entre les plaques perquè els ions que es mouen a aquesta velocitat no es desviïn.

Quina placa s’ha de connectar a potencial alt i quina a potencial baix? Justifiqueu les respostes i representeu les forces que actuen sobre un ió. Digueu si el selector de velocitats configurat d’aquesta manera també funciona per a ions positius i justifiqueu la resposta.

[$1{,}25$ punts]

b) La tercera part de l’espectròmetre es troba a la sortida del selector de velocitats i és una regió on hi ha un altre camp magnètic uniforme de $0{,}20\,\mathrm{T}$, perpendicular al pla del paper i en sentit entrant (figura 2). Les pantalles laterals permeten mesurar la posició a què impacten els ions i d’aquesta manera poder determinar-ne la massa.

Representeu esquemàticament sobre la figura 2 la trajectòria que descriuen els ions que surten del selector de velocitats indicant la direcció i el sentit de la força que exerceix el camp magnètic en un punt de la trajectòria.

Justifiqueu la resposta. Calculeu a quina distància de la sortida del selector de velocitats impactarà l’ió dels isòtops del neó ${}^{20}\mathrm{Ne}^{-}$ (l’ió té la mateixa càrrega que un electró). Figura 2

[$1{,}25$ punts]

Dades: |e| = $1{,}602\times10^{-19}\,\mathrm{C}$.

Massa de l’ió: ${}^{20}\mathrm{Ne}^{-}$ = $3{,}32\times10^{-26}\,\mathrm{kg}$.

Un ciclotró és un accelerador de partícules format per dos elèctrodes buits semicirculars (en forma de D) on actua un camp magnètic homogeni perpendicular al pla horitzontal (pla de la figura). Així, a l’interior dels elèctrodes les partícules carregades positives, que es mouen en el pla horitzontal, descriuen una trajectòria circular. A l’espai buit que separa els dos elèctrodes s’aplica un camp elèctric altern , de manera que les partícules són accelerades. Inicialment, les partícules tenen poca velocitat i a cada cicle, en passar d’un semicercle a l’altre, van augmentant de velocitat i de radi de gir fins que finalment surten fora del ciclotró.

a) Les partícules tenen una càrrega elèctrica positiva q i una massa m. Deduïu l’expressió de la velocitat de les partícules en funció del quocient càrrega-massa (q/m), del radi r de la trajectòria de les partícules i del mòdul del camp magnètic. Comproveu que el temps de recorregut dins una D no depèn de la velocitat de les partícules.

Per què el camp elèctric ha de ser altern? Trobeu l’expressió de la freqüència del camp elèctric.

[$1{,}25$ punts]

b) El ciclotró té un radi de $0{,}50\,\mathrm{m}$ i un camp magnètic de $0{,}20\,\mathrm{T}$. Quan hi accelerem protons, quina velocitat tenen quan surten del ciclotró? Quina és la longitud d’ona associada a aquests protons? Quin radi mínim hauria de tenir el ciclotró per a considerar que els protons tenen velocitats relativistes (és a dir, un $10\,\mathrm{\%}$ de la velocitat de la llum)?

[$1{,}25$ punts]

Dades: $m_p$ = $1{,}67\times10^{-27}\,\mathrm{kg}$.

|e| = $1{,}602\times10^{-19}\,\mathrm{C}$.

c = $3{,}00\times10^{8}\,\mathrm{m\,s^{-1}}$.

h = $6{,}63\times10^{-34}\,\mathrm{J\,s}$.

Volem utilitzar un espectròmetre de masses per a separar els ions de carboni ${}^{12}_{6}\mathrm C^-$ i ${}^{14}_{6}\mathrm C^-$, amb la finalitat de datar un fòssil. En un gresol, sublimem el material i posteriorment, emprant un feix d’electrons, els àtoms són ionitzats, de manera que cada ió ha adquirit una càrrega –e. A continuació, fem passar aquests ions per un selector de velocitats, amb la qual cosa tots els ions entren dins l’espectròmetre amb la mateixa velocitat.

Finalment, els ions són desviats per un camp magnètic, de manera que cada tipus d’ió surt per una obertura diferent (a la imatge següent es veu una d’aquestes obertures).

a) A partir de la força magnètica, determineu el radi de la trajectòria en funció de la massa de l’ió, m, de la seva velocitat, v, de la seva càrrega, e, i del mòdul del camp magnètic, B; és a dir, deduïu com s’expressa el radi de la trajectòria en funció de m, v, e i B.

[$1{,}25$ punts]

b) Sabem que tots els ions entren dins l’espectròmetre amb una velocitat de $4{,}80\times10^{5}\,\mathrm{m/s}$ i que els ions ${}^{12}_{6}\mathrm C^-$ surten per una obertura situada a $30{,}0\,\mathrm{cm}$ de l’entrada. Calculeu el mòdul del camp magnètic. A quina distància de l’entrada hem de posar la segona obertura per a recollir els ions ${}^{14}_{6}\mathrm C^-$?

[$1{,}25$ punts]

Nota: En el càlcul de la massa dels ions, podeu negligir la massa dels electrons i suposar que els protons i els neutrons tenen la mateixa massa.

Dades: $m_p$ = $1{,}67\times10^{-27}\,\mathrm{kg}$.

|e| = $1{,}602\times10^{-19}\,\mathrm{C}$.

Dos fils conductors rectilinis molt llargs es troben situats paraŀlels a l’eix z (perpendiculars al pla xy) i separats una distància de $16{,}0\,\mathrm{cm}$. Pel fil 1 circula un corrent I = $1{,}50\,\mathrm{A}$ dirigit cap avall i pel fil 2 circula un corrent I = $1{,}50\,\mathrm{A}$ dirigit cap amunt.

1 2

a) Donat un punt P situat al pla xy i equidistant als dos fils (la distància a cada fil és de $10{,}0\,\mathrm{cm}$), feu un esquema sobre el pla xy del camp magnètic creat per cada fil al punt P i justifiqueu la direcció i el sentit del camp. Quin és el sentit i la direcció del camp magnètic total al punt P? Justifiqueu la resposta.

[$1{,}25$ punts]

b) Calculeu la força per unitat de longitud que fa el fil 1 sobre el fil 2, és a dir, la força que fa el fil 1 sobre un tram d’$1{,}00\,\mathrm{m}$ de longitud del fil 2. Indiqueu tant el mòdul com la direcció i el sentit de la força.

[$1{,}25$ punts]

Dades: El mòdul de camp magnètic creat per un fil infinit per on circula un corrent

I a una distància r del fil és $B=\frac{\mu_0I}{2\pi r}$.

$\mu_0$ = $4\pi\times10^{-7}\,\mathrm{T\,m\,A^{-1}}$.