Determinación Del Campo Magnético

Nicolás Barreto – Carolina Cabrera

Taller 2 - Prof. Javier Brum

Práctica 6
Determinación del Campo Magnético

Introducción

El término magnetismo proviene de la época de los filósofos griegos y tiene su origen
en el nombre que recibía una región del Asia Menor, entonces denominada Magnesia.
En ella abundaba una piedra negra o piedra imán capaz de atraer objetos de hierro. A
pesar deque ya en el siglo VI a. de C. se conocía un cierto número de fenómenos
magnéticos, el magnetismo como disciplina no comienza a desarrollarse hasta más de
veinte siglos después, cuando la experimentación se convierte en una herramienta
esencial para el desarrollo del conocimiento científico. Gilbert (1544- 1603), Ampére
(1775-1836), Oersted (1777-1851), Faraday (1791-1867) y Maxwell(1831-1879),
investigaron sobre las características de los fenómenos magnéticos, elaborando un
modelo físico del magnetismo cada vez más completo.
Los fenómenos magnéticos habían permanecido durante mucho tiempo en la historia de
la ciencia como independientes de los eléctricos. Pero el avance de la electricidad por
un lado y del magnetismo por otro, preparó la síntesis de ambas partes de la física enuna sola, el electromagnetismo, que reúne las relaciones mutuas existentes entre los
campos magnéticos y las corrientes eléctricas. James Clark Maxwell fue el científico
que cerró este sistema de relaciones al elaborar su teoría electromagnética. En esta
práctica calibraremos el instrumento con el cual mediremos campos magnéticos (punta
de Hall) y luego lo utilizaremos para calcular el campomagnético en el eje de simetría
de una espira.

1

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Fundamento Teórico
Ley de Ampère
El descubrimiento de que las corrientes producen
efectos magnéticos fue realizado por Oersted en
1820. En la figura 1 se muestra un esquema de este
fenómeno. En un plano perpendicular al alambre se
colocan limaduras de hierro. Si porel alambre no
circula corriente, los imanes están alineados según
el campo magnético terrestre. Cuando se hace pasar
una corriente i por el alambre, los imanes se
orientan siguiendo las líneas de campo magnético
generado

por

el

alambre:

círculos

cerrados

centrados en el alambre. El primero en establecer la
relación entre el campo magnético y la corriente

Figura 1.Líneas de Campo

fue Ampère. Sin embargo fue Maxwel quien
formuló la Ley de Ampère tal como la conocemos
hoy:
ec. (1)

Donde

, es la constante de permeabilidad del medio.

Una aplicación sencilla de la Ley de
Ampère es calcular el campo magnético
generado por un solenoide de N espiras,
atravesado por una corriente i (Figura 2). Si
aplicamos la Ley de Ampère a un solenoide
infinito, seobtiene:

Figura 2. Líneas de campo para un

ec. (2)

solenoide de longitud finita.

2

Nicolás Barreto – Carolina Cabrera

Donde

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es el número de vueltas por unidad de longitud. Evidentemente la ec. 2 es una

aproximación para un solenoide ideal, pero que es razonablemente válida para el campo
generado por un solenoide largo en puntos cercanos alcentro.

Ley de Biot-Savart.

La ley de Ampère es muy útil si la geometría del sistema es sencilla. Una alternativa
para calcular el campo magnético es utilizar la denominada Ley de Biot y Savart. El
campo magnético creado por un elemento de circuito por el que circula una corriente
estacionaria i es de la forma:
ec. (3)

Donde dl es un vector con longitud igual a la
del segmento deconductor, en la misma
dirección que la corriente, y r es la distancia
del mismo al punto donde se desea conocer
el campo magnético.

Figura 3. Campo magnético de un elemento de corriente

Aplicando el principio de superposición se verificará para un circuito o para un
elemento finito de corriente:

Campo magnético de una espira circular de corriente
Si se mira en el interior de un...