Ley de biot-savart

PRE-INFORME
L9. LEY DE BIOT-SAVART

INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se pretende determinar la relación entre el campo magnético en el centro de un solenoide y la intensidad de corriente que circula a través de él. Así mismo se quiere analizar las características y la dirección del campo magnético dentro de éste.

OBJETIVO GENERAL

• Estudio del campo magnético de espiras y bobinas.OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Medición del campo magnético en un conductor rectilíneo, en espiras conductoras circulares y bobinas de aire en función de la intensidad de corriente.
• Medición del campo magnético en un conductor rectilíneo en función de la distancia al eje conductor y de una bobina en función de su longitud.
•  Medición del campo magnético en espiras conductoras en función delradio de la espira y de la distancia al eje central.



TEMAS DE CONSULTA


• Campo Magnético: El campo magnético representa una región del espacio en la que una carga eléctrica puntual de valor q, que se desplaza a una velocidad [pic], experimenta los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad v como al campo B. Así, dicha carga percibirá una fuerzadescrita con la siguiente ecuación.


[pic]


Donde F es la fuerza, v es la velocidad y B el campo magnético, también llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético. 


• Fuerza Magnética: La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Fuerza Magnética sobre unConductor → Un conductor es un hilo o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corrienteeléctrica.

• Ley de Biot-Savart: Esta ley indica el campo magnético creado por corrientes eléctricas estacionarias. En el caso de las corrientes que circulan por circuitos filiformes (o cerrados), la contribución de un elemento infinitesimal de longitud [pic] del circuito recorrido por una corriente [pic] crea una contribución elemental de campo magnético, [pic], en el punto situado en la posición queapunta el vector [pic] a una distancia [pic] respecto de [pic], quien apunta en dirección a la corriente I:


Donde [pic] es la permeabilidad magnética del vacío, y [pic] es un vector unitario.
En el caso de corrientes distribuidas en volúmenes, la contribución de cada elemento de volumen de la distribución, viene dado por


donde [pic] es la densidad de corriente en el elemento devolumen [pic] y [pic] es la posición relativa del punto en el que queremos calcular el campo, respecto del elemento de volumen en cuestión.
En ambos casos, el campo final resulta de aplicar el principio de superposición a través de la expresión
En la que la integral se extiende a todo el recinto que contiene las fuentes del campo.
• Campo Magnético de una Corriente Rectilínea: Utilizamos laley de Biot para calcular el campo magnético B producido por un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente de intensidad i. El campo 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 productovectorial ut×ur.
Para calcular el módulo de dicho campo es necesario realizar una integración.


Se integra sobre la variable θ, expresando las variables x y r en función del ángulo θ.
• Campo M. de una corriente circular: La dirección del campo magnético en el punto P es perpendicular al plano determinado por el eje de la corriente cilíndrica y el punto P, es decir, tangente a la...