electricidad y magnetismo

INGENIERIA INDUSTRIAL
TRABAJO:
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

UNIDAD 7. FUENTES DE CAMPO MAGNETICO
LEY DE BIOT-SAVART:

Campo magnético producido por una carga puntual
El campo magnético generado por una única carga en movimiento la relación entre la electricidad y el magnetismo es tan íntima que cualquier carga moviéndose genera a su alrededor un campo magnético deducir cual es dichocampo a partir de principios iníciales no es fácil y por eso se detalla aquí simplemente cual es el campo que genera una carga en movimiento cuando una carga puntual q se mueve con velocidad v se produce un campo magnético B en el espacio dado por

Donde
Esta última expresión define un campo vectorial solenoidal para distribuciones de cargas en movimiento la expresión es diferente pero puedeprobarse que el campo magnético sigue siendo un campo solenoidal es la carga de la partícula es la velocidad a la que se mueve y es el vector que indica el lugar dónde queremos calcular el campo pero visto desde un sistema de referencia centrado en la partícula.
Esta fórmula nos indica cómo el magnetismo está creado por corrientes y no por monopolos es decir por cargas magnéticas del estilo de lascargas eléctricas el campo magnético creado por una carga móvil tiene las características la magnitud B es proporcional a la carga q y a la velocidad v y varía inversamente con el cuadrado de la distancia desde la carga al punto del campo el campo magnético es cero a lo largo de la línea de movimiento de la carga en otros puntos del espacio es proporcional al sen q siendo q el ángulo formado por elvector velocidad v y el vector r desde la carga al punto del campo la dirección B es perpendicular a ambos, la velocidad v y el vector r. Posee la dirección dada por la regla de la mano derecha cuando v gira hacia r.
Ley de Biot-Savart
El físico Jean Biot dedujo en 1820 una ecuación que permite calcular el campo magnético B creado por un circuito de forma cualesquiera recorrido por unacorriente de intensidad i .

B es el vector campo magnético existente en un punto P del espacio ut es un vector unitario cuya dirección es tangente al circuito y que nos indica el sentido de la corriente en la posición donde se encuentra el elemento dl. ur es un vector unitario que señala la posición del punto P respecto del elemento de corriente µ0/4p = 10-7 en el Sistema Internacional de Unidades.La ley de Biot-Savart indica el campo magnético creado por corrientes eléctricas estacionarias esta ley es fundamental en magnetostática tanto como la ley de Coulomb lo es en electrostática relaciona los campos magnéticos con las corrientes que los crean. De una manera similar a como la ley de Coulomb relaciona los campos eléctricos con las cargas puntuales que las crean la obtención del campomagnético resultante de una distribución de corrientes implica un producto vectorial y cuando la distancia desde la corriente al punto del campo está variando continuamente se convierte inherentemente en un problema de cálculo diferencial.


Bobina y Solenoide
Un solenoide es cualquier dispositivo físico capaz de crear un campo magnético sumamente uniforme e intenso en su interior y muy débil enel exterior un ejemplo teórico es el de una bobina
En la práctica una aproximación real a un solenoide es un alambre aislado, de longitud finita enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un paso acorde a las necesidades por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede se genera un campo magnético dentro de la bobina tanto más uniforme cuanto más larga sea labobina.
La bobina con un núcleo apropiado se convierte en un electroimán se utiliza en gran medida para generar un campo magnético uniforme
Se puede calcular el módulo del campo magnético en el tercio medio del solenoide según la ecuación:

Donde:
m: permeabilidad magnética.
N: número de espiras del solenoide.
i: corriente que circula.
L: longitud total del solenoide.
Mientras que el...