Campo magnetico diferentes configuraciones

Tema 9

Dpto de Física Aplicada, Escuela Politécnica Superior de Albacete (UCLM)

Autores Mar Artigao Castillo, Manuel Sánchez Martínez

FUENTES DEL CAMPO
MAGNÉTICO
9.1 Ley de Biot-Savart.
9.2 Campo magnético de una espira de corriente.
9.3 Fuerza entre corrientes paralelas.
9.4 Ley de Ampère.
9.5 Campo magnético creado por un solenoide.
 
9.6 Ley de Gauss para el magnetismo.
 
BIBLIOGRAFÍA  Alonso; Finn. "Física ". Cap. 24 y 26. Addison-Wesley
Iberoamericana.
Gettys; Keller; Skove. "Física clásica y moderna". Cap. 27. McGrawHill.
Halliday; Resnick. "Fundamentos de física". Cap. 34, 36 y 37.
CECSA.
Roller; Blum. "Física". Cap. 35. Reverté.

9.1

Ley de Biot-Savart

Campo magnético creado por cargas puntuales en movimiento

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Autores Mar Artigao Castillo, Manuel Sánchez Martínez

 

q v u r
B k m
r2
Campo magnético creado por un elemento de corriente

 

I d l u r
dB k m
r2

Ley de Biot-Savart

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Constantes de
proporcionalidad

km = 10-7 N/A2
o = 4·10-7 T m/APermeabilidad del vacío

La fuente de campo eléctrico es la carga puntual (q),
mientras que, para el campo
magnético, es la carga móvil

(qv) o un elemento de corriente
(
).
Id l

Analogías y diferencias entre campo eléctrico y campo
magnético

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Analogías
Ambos decrecen con elcuadrado de la distancia.
Tienen una constante de proporcionalidad definida.
Diferencias


La dirección de E es radial, mientras que la de B es

perpendicular al plano que contiene a Id l y r
Existe la carga puntual aislada, pero no el elemento de
corriente aislado.

9.2 Campo magnético de una espira de
corriente
y


Id l



 o I 
B
k
2R


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ur


x

En una espira circular el
elemento de corriente
siempre es perpendicular
al vector unitario

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Líneas de campo magnético de una espira de corriente
circular

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Campo magnético creado por un arco de
circunferencia en un punto de su eje.

 o
B
4

IR

x 2  R 

Campo magnético creado
por una espira circular en
un punto de su eje (=2)

2 3/2






R i  x sen j  x 1 cos   k



 o
I R2
B
2 x2  R2




i
3/ 2



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Campo magnético creado por una corriente rectilínea


B

L
o I
 sen1  sen2 
4 y

Casos particulares
Campo magnético en un punto de la mediatriz
En este caso

sen1 sen2 

L/2
L2
y 
4

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2

 I
B o
4 y

L
L2
y 
4
2

Campo magnético creado por una corriente infinita
En este caso


2

2 
2
1 

 o I 
B
un
2 y

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Líneas de campo magnético creado por una corriente rectilínea

Cálculo de campos magnéticosdebidos a segmentos semiinfinitos
B

Expresión general
Caso I

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2

o I
 sen1  sen2 
4 y

Caso II


1 
2

1 


2

2= 0

I

I
 I
B  o 1  sen2 
4 y

Caso III
2

1 

o I 1
B
 BHilo
4 y 2 Infinito


2

B

I

o I
1  sen2 
4 y

9.3

Fuerza...