Electronica

Tema 6: Campo magnético
Fundamentos Físicos de la Ingeniería Primer curso de Ingeniería Industrial

Curso 2006/2007

Dpto. Física Aplicada III Universidad de Sevilla

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Índice
Introducción
Revisión histórica del electromagnetismo Magnetismo en imanes Magnetismo terrestre

Fuerza del campo magnético sobre cargas

Fuerza del campo magnético sobre corrientes estacionarias Ley deBiot-Savart Ley de Ampère
Par sobre espiras Fuerza magnética entre dos conductores paralelos

Movimiento de una carga puntual en un campo magnético

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Introducción
El campo eléctrico es un campo vectorial responsable de la fuerza eléctrica sobre las cargas
Lascargas son fuente del campo eléctrico

Existe otro campo vectorial que puede ejercer fuerzas sobre las cargas: campo magnético
Veremos que las cargas eléctricas en movimiento (corrientes eléctricas) son fuente del campo magnético

Existe una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo
Ambos fenómenos se unen en la llamada teoría electromagnética o electromagnetismo

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Tema 6.-Campo magnético 3/40

Introducción histórica
Las primeras referencias al fenómeno del magnetismo están relacionadas con los imanes:
800 a.C.: los griegos conocían el hecho de que la magnetita (Fe3O4) atrae trozos de hierro s. XII: Primeras referencias escritas al uso de imanes en navegación(brújulas) en China Corrientes eléctricas originan campo magnético

Experiencia de Oersted (1820): una corriente en un alambre puede desviar la aguja de una brújula Ampère (1820): describió la fuerza magnética entre corrientes Ampè
Corrientes eléctricas sufren los efectos del campo magnético Ampère ideó el concepto de “corrientes amperianas” para explicar el magnetismo natural

Faraday (1831):un campo magnético variable con el tiempo produce un campo eléctrico Maxwell (Final S.XIX): un campo eléctrico variable produce un campo magnético. Dedujo la existencia de ondas electromagnéticas
Las ecuaciones de Maxwell describen la teoría electromagnética clásica

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Magnetismo en imanes
Si una barra imantada se deja girar libremente uno de sus extremos se orienta hacia el norte y otro hacia el sur
Se denominan polo norte y polo sur del imán

Los polos opuestos de los imanes se atraen, mientras que los polos iguales se repelen Un objeto que contiene hierro es atraído por cualquiera de los polos de un imán
Ejemplo: imanes en las puertas de losfrigoríficos

No existen polos magnéticos aislados Por analogía con interacciones eléctricas afirmamos que un imán genera un campo magnético que emerge en su polo norte y entra por su polo sur
Una aguja imantada (brújula) tiende a alinearse con el campo magnético El sentido del campo magnético lo indica el polo norte de la brújula
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Campo magnético de un imán
Líneas de campo magnético dentro y fuera de una barra imanada: carecen de principio y fin son líneas cerradas

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Campo magnético de un imán
Líneas de campo magnéticoexteriores a una barra imanada visualizadas mediante limaduras de hierro

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Tema 6.-Campo magnético 7/40

Magnetismo terrestre
La tierra es un imán con su polo sur próximo al Polo Norte geográfico El campo magnético de la tierra es similar al de una barra imantada inclinada unos 11º...