Campos Magneticos

ANDRÉ MARIE AMPERE 1775-1836
André Marie Ampere fue un matemático, quìmico y filósofo francés que fundó la ciencia de la electrodinámica. La unidad de medida para la corriente eléctrica recibió su nombre en su honor.
El genio de Ampere, particularmente en matemáticas, se hizo evidente desde los primeros años de su vida: Dominaba las matemáticos avanzadas a la edad de 12 años. En su primerapublicación, Consideraciones acerca de la teoría matemática de los juegos, una primera contribución a la teoría de la probabilidad, propuso lo inevitable de que un jugador pierda un juego de azar con un jugador con mayores recursos financieros.
A Ampere se le acredita el descubrimiento del electromagnetismo –la relación entre la corriente eléctrica y campos magnéticos-. Su trabajo en este campofue influido por los descubrimientos del físico danés Hans Christian Oersted. Ampere presentó una serie de artículos que exponían la teoría y las leyes básicas del electromagnetismo, la que él llamó electrodinámica, para diferenciarla del estudio de fuerzas eléctricas estacionarias, que denominó electrostáticas.
La culminación de los estudios de Ampere ocurrió en 1827 cuando publicó su Teoríamatemática de fenómenos electrodinámicos deducida exclusivamente a partir de experimentos, en la cual dedujo formulaciones matemáticas precisas del electromagnetismo, principalmente la ley de Ampere. Se han contado muchas historias de lo distraído de Ampere, una peculiaridad compartía con Newton. En una ocasión, olvidó una invitación a cenar con el emperador Napoleón.
La vida personal de Ampereestuvo llena de tragedias. Su padre, un adinerado funcionario de la ciudad, fue guillotinado durante la Revolución Francesa, y la muerte de su esposa en 1803 fue una gran desgracia. Ampere murió de una neumonía a la edad de 61 años. El juicio de su vida es claro a partir del epitafio que el eligió para su lapida Tándem Felix (al fin feliz).
LA LEY DE AMPERE
Un experimento que efectuó por primeravez Oersted en 1820 demuestra que una corriente que conduce un conductor produce un campo magnético. Varias agujas de brújula se ponen en un plano horizontal cerca de un largo alambre vertical, como en la figura (a). Cuando no hay corriente en el alambre, todas las agujas apuntan en la misma dirección (la del campo magnético de la Tierra), como se esperaría. Cuando los alambres conducen unaintensa corriente estable, todas las agujas se desvían en una dirección tangente al círculo, como se puede ver en la figura (b). Estas observaciones muestran que la dirección de B es consiente con la regla de la mano derecha descrita en la figura.

Cuando no hay corriente en el alambre vertical, todas las agujas de las brújulas apuntan en la misma dirección.
Cuando el alambre conduce unacorriente intensa las agujas se desvían en una dirección tangente al círculo, el cual está en la dirección de B debido a la corriente.
Si el alambre se agarra en la mano derecha con el pulgar en dirección de la corriente, los dedos dan vueltas en la dirección de B.

Cuando la corriente se invierte, las agujas en la figura también se invierten. Debido a que las agujas de la brújula apuntan enla dirección de B, concluimos que las líneas de B forman círculos alrededor del alambre. Por simetría, la magnitud de B es la misma en todos los puntos sobre una trayectoria circular centrada en el alambre y que yace en un plano que es perpendicular al alambre. Mediante la variación de la corriente y de la distancia r desde el alambre, se encuentra que B es proporcional a la corriente einversamente proporcional a la distancia desde el alambre.
Evaluaremos ahora el punto B∙ds y sumemos estos productos sobre la trayectoria circular cerrada en el alambre. A lo largo de esta trayectoria, los vectores ds y B son paralelos en cada punto figura, de modo que B∙ds=B∙ds. Además, B es de magnitud constante sobre este círculo y está dada por la ecuación B=(μ_o I)/2πa. Por lo tanto, la suma de...