Campo Magnetico

CAMPO ELECTROMAGNÉTICO
Magnetismo
1. EVIDENCIAS EXPERIMENTALES - FUERZAS ENTRE IMANES

Conocida desde la antigüedad la existencia de la piedra imán (Fe3O4) Magnetita y sus propiedades fue Coulomb el primero en formular una ley para el magnetismo análoga a la del campo eléctrico.

F = Km

p p′ r2

Donde p y p’ son las cargas magnéticas del imán que están prácticamente concentradas en susextremos, como se puede ver la situación es similar al campo eléctrico salvo por la diferencia de que los polos magnéticos son inseparables. Se puede definir por tanto una Intensidad del Campo Magnético B (Inducción Magnética) que será:

r r F pr B = = Km 3 r p′ r
Las unidades de B son la Tesla (T) que se define como la intensidad de un campo que produce una fuerza de un Newton sobre una cargade un culombio que se mueve perpendicularmente al campo con una velocidad de un metro por segundo. (Esta definición se justificará mas adelante)

EXPERIENCIA DE OERSTED Oersted observo que si situábamos una brújula en la proximidad de un conductor por el que puede circular corriente y paralela a él, al cerrar el circuito la aguja giraba 90º. De ello dedujo que una corriente eléctrica origina uncampo magnético perpendicular a la corriente Esta experiencia fue trascendental y dio origen al estudio del electromagnetismo. De forma inmediata se empezó a estudiar la relación entre las cargas eléctricas en movimiento y la producción de Campos magnéticos., en ello resultó de trascendental importancia la Ley de Biot y Savart y sus consecuencias que pasamos a desarrollar.

2º BachilleratoTema: Campo Magnético
2.LEY DE BIOT Y SAVART – CAMPO CREADO POR UNA CORRIENTE RECTILINEA Una corriente eléctrica I crea un campo magnético de valor:

B=μ

I 2π r

μ

Permeabilidad magnética del medio, para el caso del vacío

μ0 = 4 π 107 I
El sentido de las líneas de campo B vendrá dado por la regla de la mano derecha o regla del sacacorchos. El campo para representarlo en el plano deutilizan puntos si las líneas entran en el plano del papel y cruces si salen

x x x x x x

x x x x x x

x x x x x x

x x x x x x

x x x x x x

I
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. CAMPO CREADO POR UNA CORRIENTE CIRCULAR Cuando la corriente circula por una espira el valor del campo magnético en el centro de la espira es:B=μ

I 2r

El sentido de las líneas de campo vendrá dado por la regla del sacacorchos, si la corriente gira en el sentido de las agujas del reloj será un polo Sur, y Norte en sentido contrario. Cuando la corriente circula un conjunto de espiras es decir un Solenoide el valor del campo magnético en el interior del solenoide es:

B=μ

N I l

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4.FUERZAS ENTRE CORRIENTES “Ley de Ampere” Ampere estudio de forma experimental la acción entre dos elementos de corriente y obtuvo lo siguiente. La fuerza de interacción entre dos elementos infinitesimales de corriente es: Directamente proporcional al producto de las intensidades I1 I2 Directamente proporcional a su longitud dl1 dl2 Inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que lasseparan Directamente proporcional a una función del ángulo (cos) que forman las corrientes entre si. 5. ACCIÓN DE UN CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME SOBRE UNA CARGA MÓVIL “Fuerza de Lorentz” Si consideramos una partícula de carga q que se mueve con velocidad fuerza

r F que actúa sobre la partícula será:

r r v en un campo magnético de intensidad B la

Directamente proporcional al valor de la carga qDirectamente proporcional al módulo de la velocidad v Directamente proporcional al módulo de la intensidad del campo magnético B

Perpendicular a los vectores B y v , es decir tiene la dirección del producto vectorial ( v x B ) Su sentido es el dado por el de avance de un sacacorchos que gira en el sentido que va de v a B por el camino mas corto si la carga es positiva y el opuesto si es...