Dibujo

ELECTRODINÁMICA

O

N

S

E

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Efectos magnéticos de la
corriente eléctrica

Oersted descubrió en 1820 que la corriente eléctrica desvía de su posición
ordinaria a una brújula próxima.
+
Experiencia: Se coloca un conductor
orientado en dirección Norte/Sur debajo
de una brújula. Se hace pasar corriente por el conductor de sur a norte y se observa que la aguja se desvía haciael este tanto más cuánto mayor es la intensidad de la corriente. Si se invierte el sentido de la corriente la brújula se desvía
hacia el oeste.
De hecho este dispositivo permite medir la intensidad de la corriente comparando
la desviación con la que producen corrientes de calibración de valor conocido: Se
lo conoce como galvanómetro de imán móvil. Su sensibilidad aumenta arrollando
el cablevarias vueltas de manera que la corriente pase por debajo de la brújula de
sur a norte, y por arriba de norte a sur.

I

-

H

Campo magnético

Se admite que la
corriente eléctrica
produce una modifiI
cación en las propiedades del espacio,
+
en el que reside
ahora un campo
magnético. Las líneas de fuerza de dicho campo tienen como dirección la que
toma en el punto considerado unapequeña brújula exploratoria. Cuando no
circula corriente por el conductor, la brújula apunta muy aproximadamente en
dirección al norte geográfico, lo que indica que la tierra está inmersa en un campo
magnético cuyas líneas de fuerza se dirigen a dicho punto cardinal. Cuando se
establece corriente, se crea un campo magnético adicional que se compone con el
terrestre. Estudios más delicadosdemuestran que el campo magnético creado por
la corriente presenta líneas de fuerza que envuelven circularmente al conductor,
como se muestra en la figura adjunta. En cada punto del espacio existe un valor
del campo representado por un vector campo magnético H cuya dirección es
tangente a las líneas de fuerza circulares y cuya intensidad decrece con la distancia al conductor. El sentido de laslíneas de fuerza está dado por el giro de un
sacacorchos que avanza como la corriente eléctrica (regla del tirabuzón).

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ELECTRODINÁMICA

¿Cómo decrece el campo magnético con la distancia?:
Si el conductor por el que circula la corriente que produce el campo magnético
estudiado es corto con respecto a la distancia al punto considerado, la ley de
variación de H es inversa alcuadrado de la misma.
El campo magnético elemental ∆H creado por un elemento de conductor de longitud ∆l recorrido por una corriente i en un punto a una distancia r y que forma un
ángulo α entre el radiovector r y la dirección del conductor vale:
∆ H = (1/4/π ).i.∆ l.sen α /r2 (Ley elemental de Biot-Savart-Laplace)
La unidad en que se mide la intensidad de campo magnético H sale de considerar
lafórmula anterior y es A/m en unidades MKS
Para un conductor cuyo largo es varias veces la distancia, el campo varía con la
inversa (no el cuadrado) de la distancia.
El campo creado por una corriente de intensidad i que pasa por un conductor de
gran largo l en un punto cercano al mismo vale:
H = 1/(2π r).i
(Ley integral obtenida por integración de la de Biot-Savart)
La ley integral sale desumar todos los ∆H creados por cada elemento de conductor, así podemos poner H=S ∆ H . Esta suma de gran número de términos muy
pequeños se llama "integración" y se realiza con métodos especiales de análisis
matemático.
Nótese que la fórmula anterior se puede escribir i=2.π.r.H . El segundo miembro
es el valor de H multiplicado por la longitud de la circunferencia recorrida por la
línea decampo: si H fuera una fuerza, 2πrH sería el trabajo que hace dicha fuerza
en una vuelta de circunferencia.
Vimos ya en la primera parte de esta obra que la generalización del concepto de
trabajo para un vector cualquiera se llama circulación.
Se cumple así que la circulación del campo magnético por una línea cerrada
tiene el mismo valor que la o las corrientes encerradas por esa trayectoria....