Fuentes Del Campo Magnetico

Fuentes del campo magnético
Un campo magnético tiene dos fuentes que lo originan. Una de ellas es una corriente eléctrica de conducción, que da lugar a un campo magnético estático. Por otro lado una corriente de desplazamiento origina un campo magnético variante en el tiempo, incluso aunque aquella sea estacionaria.
La relación entre el campo magnético y una corriente eléctrica está dada por laley de Ampère. El caso más general, que incluye a la corriente de desplazamiento, lo da la ley de Ampère-Maxwell.
En 1819 Oesterd descubrió que, cuando colocaba una brújula cerca de un alambre conductor, la aguja se desviaba cuando pasaba una corriente eléctrica por el alambre. De esta forma se supo que la corriente eléctrica era la fuente de un campo magnético capaz de producir un torque sobrela aguja de una brújula.
Esta observación de Oesterd era la primera experiencia que indicaba una conexión entre la electricidad y el magnetismo, que antes de esta experiencia se habían considerados como eventos separados, sin ninguna relación.
Inmediatamente después de que Oesterd descubriese que la corriente eléctrica es una fuente de campo magnético, los experimentos que llevaron a cabo AndréMarie Ampère (1775-1836), Jean Baptiste Biot (1774-1862) y Felix Savart (1791-1841) dieron lugar a lo que en la actualidad se conoce como la ley de Biot-Savart, que determina el campo magnético creado en un punto del espacio por una corriente eléctrica o por distribuciones de corrientes eléctricas.
En este capitulo con el formalismo de Biot-Savart y el principio de superposición se calculandiversos campos magnéticos para diferentes geometrías. Luego, se muestra como determinar la fuerza entre dos conductores y por ultimo llegar a la ley de Ampère y aplicarla a diferentes configuraciones simétricas de corriente.

LEY DE BIOT-SAVART.
A partir del estudio experimental de los campos magnéticos en la proximidad de circuitos de diversas formas, los físicos franceses Biot y Savartdedujeron, una formula que permite calcular, salvo dificultades matemáticas el campo de un circuito cualquiera.
El campo magnético producido por un elemento de corriente de un circuito de forma arbitraria como el de la figura 9.1, se puede concebir dividido en elementos de longitud dl, uno de los cuales se ha representado en la figura. Por el momento el resto del circuito puede ser de formacualquiera, pues un único elemento de corriente aislado no existe en una corriente estacionaria; la carga debe entrar por un extremo y salir por el otro. Las cargas móviles del elemento crean un campo en todos los puntos del espacio y, en un punto P dado, el campo del circuito completo es el resultante de los campos infinitesimales de todos los elementos del circuito. La dirección y sentido del campo ,creado en los puntos P y Q por el elemento de longitud dl, se muestra en la figura, apunta hacia afuera del papel en P que se representa como y hacia adentro del papel en Q que se representa como . El vector se encuentra en un plano perpendicular a dl y es asimismo perpendicular al plano determinado por el vector , dirigido en la dirección de la corriente y el vector que une a dl con el puntoP o con el punto Q. La ley de Biot-Savart para el campo producido por el elemento infinitesimal es
 
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La dirección está dada por el producto vectorial y su sentido dado por la regla de la mano derecha. Es decir, cuando los dedos de la mano derecha se curvan desde el vector hacia el vector unitario , el dedo pulgar señala ladirección de . En magnitud el valor de dB es
 
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donde es el ángulo que forma el vector con el vector . La constante se conoce como la constante de permeabilidad magnética del vacío y es análoga a en la electrostática. Debido a la conexión entre electricidad y magnetismo, y están relacionados entre si. El valor de en unidades SI...