Campo magnetico revisado


Tema 2: RELACION ENTRE FENOMENOS ELECTRICOS Y MAGNETICOS. CAMPOS Y FUERZAS MAGNETICAS

2.1.- Evolución histórica: experiencias de Öersted.

2.2.- Campo Magnético: creadores de campo.

2.3.- Fuerzas magnéticas sobre una carga en movimiento: Ley de Lorentz.
2.3.1.- Movimiento de una carga en un campo magnético uniforme

2.4.- fuerzas magnéticas entre corrientes rectilíneas e indefinidas.

2.5.-La materia y los campos magnéticos.

2.6.- Diferencias y analogías entre los campos gravitatorio, eléctrico y magnético.

2.7.- Aplicaciones: espectrógrafo, ciclotrón.





2.1.- Evolución histórica: experiencias de Öersted.
Todos los imanes presentan las siguientes propiedades:
Presentan la máxima atracción o repulsión en los extremos o polos magnéticos. Existe una zona neutra que no ejerceningún tipo de interacción (generalmente, el centro del imán).
Los polos se conocen con los nombres de polo norte (N) y polo sur (S), representados con los colores azul y rojo respectivamente, por semejanza con los polos norte y sur del planeta Tierra.
Los polos no se pueden separar, es decir, por pequeño que sea, un imán presentara siempre dos polos. Es imposible obtener polos magnéticos aislados
Lospolos del mismo signo se repelen y los de distinto se atraen.
Hans Christian Öersted realizo un experimento para estudiar los efectos de las corrientes eléctricas sobre los imanes.
Coloco una aguja imantada paralelamente a un conductor; observo entonces que la aguja se desviaba de su posición inicial cuando por el conductor circulaba una corriente eléctrica, tendiendo a colocarseperpendicularmente a la dirección del conductor. El sentido de la desviación cambiaba si también lo hacia el sentido de la corriente. De dicho experimento dedujo que la corriente eléctrica – cargas en movimiento – produce fuerzas magnéticas.

Michael Faraday observo el efecto reciproco: aproximando y alejando un imán a un conductor, entonces en este se origina una corriente eléctrica.
Ambos descubrimientossupusieron el inicio de una nueva rama de la Física llamada Electromagnetismo.

2.2.- Campo Magnético: creadores de campo.
Todo imán (incluidas las cargas eléctricas en movimiento) está rodeado por un espacio en el que se deja sentir los efectos magnéticos, a esta zona del espacio se denomina campo magnético; el cual viene determinado por el vector inducción magnética , este vector representa laintensidad del campo magnético en un punto.

El campo magnético no es conservativo. Consecuencias:
a- No existe un “potencial magnético”.
b- Sí importa el camino seguido por la carga que se desplaza en el seno de un campo magnético entre dos puntos cualquiera del mismo.
c- El trabajo realizado por la fuerza magnética a lo largo de una línea cerrada no tiene por qué ser cero, no se puede hablar deuna “energía potencial magnética” ni se puede aplicar, por tanto, el teorema de la energía potencial para calcular el trabajo que realiza la fuerza magnética.
d- Si hubiera que determinar el trabajo que realiza la fuerza magnética, hay que recurrir a la expresión general del trabajo:
e- No existe una única expresión para la inducción magnética. Por tanto, para cada imán o cada situación de cargaseléctricas en movimiento, se debe determinar la expresión de la inducción magnética creada.
f- Las expresiones de la inducción magnética dependen fundamentalmente de:
- La forma del conductor (o del imán)
- El medio en el que se encuentra inmerso.
- De la intensidad de corriente que circula por el conductor (campos magnéticos creados por corrientes eléctricas).
- De la posición del punto dondese va a calcular el campo magnético respecto del imán o conductor que genera el campo, aunque la forma en que depende de la posición no tiene por qué (no coincide) con la inversa del cuadrado de la distancia.
La unidad del campo magnético en el S.I. es el tesla (T), que se define como el valor de un campo magnético uniforme que ejerce una fuerza de 1 N sobre una carga de 1 C cuando se mueve...