Estequiometria

LABORATORIO FISICA II:
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Profesor:

1) Objetivos.
- Estudiar y comprobar los principios de la inducción electromagnética, descritos por la ley de inducción de Faraday – Lenz.
- Comprender y emplear el concepto de flujo magnético.
- Teorizar la relación que existe entre la diferencia de potencial inducida de una bobina y el número de espiras de ésta.
- Enunciarque puede obtenerse una diferencia de potencial a partir de un campo magnético y deducir las condiciones bajo las cuales ocurre esto.

2) Marco teórico
La 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 formas cualesquiera recorrido por una corriente de intensidad i.
B= μ0i4πutXurr2dl
B es el vector campomagnético 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, μ04π= 10-7 en el Sistema Internacional de Unidades.
Campo magnético producido por una corrienterectilínea
Utilizamos la ley de Biot para calcular el campo magnético B producido por un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente de intensidad i.

Campo magnético producido por una corriente rectilínea
Utilizamos la ley de Biot para calcular el campo magnético B producido por un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente de intensidad i.

Elcampo magnético B producido por el hilo rectilíneo en el punto P tiene una dirección que es perpendicular al plano formado por la corriente rectilínea y el punto P, y sentido el que resulta de la aplicación de la regla del sacacorchos al producto vectorial utXur
Para calcular el módulo de dicho campo es necesario realizar una integración.
B=μ0i4π-∞∞sinθr2dx= μ0i4πR0πsinθ.dθ= μ0i2πR
Se integra sobrela variable θ, expresando las variables x y r en función del ángulo θ.
R=r·cosθ , R=x·tanθ.

En la figura, se muestra la dirección y sentido del campo magnético producido por una corriente rectilínea indefinida en el punto P. Cuando se dibuja en un papel, las corrientes perpendiculares al plano del papel y hacia el lector se simbolizan con un punto · en el interior de una pequeñacircunferencia, y las corrientes en sentido contrario con una cruz X en el interior de una circunferencia tal como se muestra en la parte derecha de la figura.

La dirección del campo magnético se dibuja perpendicular al plano determinado por la corriente rectilínea y el punto, y el sentido se determina por la regla del sacacorchos o la denominada de la mano derecha.
Acción del campo magnético sobre unacorriente
Si en lugar de una carga individual se trata de una corriente rectilínea el efecto será el mismo: sobre esta actuará un sistema de fuerzas, todas perpendiculares a B y a i en cada punto, siendo su sentido el establecido por la regla de la mano izquierda.
En el caso en que el campo no varía a lo largo del conductor, la fuerza total que actúa sobre él obedece a la misma regla, y su móduloserá función lineal de B, de i y de la longitud del conductor:
F = i B l

La ley de Ampére
B.dl= μ0i
La ley de Gauss nos permitía calcular el campo eléctrico producido por una distribución de cargas cuando estas tenían simetría (esférica, cilíndrica o un plano cargado).
Del mismo modo la ley de Ampére nos permitirá calcular el campo magnético producido por una distribución de corrientescuando tienen cierta simetría.
Los pasos que hay que seguir para aplicar la ley de Ampére son similares a los de la ley de Gauss.
1) Dada la distribución de corrientes, deducir la dirección y sentido del campo magnético
2) Elegir un camino cerrado apropiado, atravesado por corrientes y calcular la circulación del campo magnético.
3) Determinar la intensidad de la corriente que...