Leyes de electricidad
Páginas: 8 (1761 palabras)
Publicado: 13 de noviembre de 2010
INVESTIGACIÓN
FINAL.
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
LEY DE BIOT Y SAVART.
Indica el campo magnético creado por corrientes estacionarias. El campo magnético creado en un punto cualquiera por la corriente de un conductor es la resultante (suma vectorial) de los campos debida a todas las cargas móviles del conductor. Se puede dividir mentalmente el conductor en cortaos segmentos de longitud.Por lo tanto, las cargas móviles equivalen a una sola carga que se mueve con una velocidad igual a la velocidad de arrastre, la magnitud del campo dB en un punto cualquiera (en forma vectorial) es:
[pic]
Donde dl es un vector de longitud dl.
El campo resultante B en cualquier punto del espacio, debido a la corriente de un circuito completo, es la integral vectorial de los valores de dBdebidos a todos los elementos del circuito:
[pic]
Solo el campo resultante B, dado por la integral de la ecuación, puede medirse experimentalmente. Fue el físico francés Jean Biot quien en 1820 dedujo por primera vez la ecuación, a partir de estudios experimentales de los campos magnéticos en torno a circuitos de diversas formas. Se conoce como ley de Biot.
Si hay materia en el espacioque rodea a un circuito, el campo en un punto cualquiera no se deberá totalmente a las corrientes de los conductores, sino en parte a la magnetización de esa materia.
FUERZA ENTRE CONDUCTORES PARALELOS.
Dos alambres largos y paralelos que transportan corrientes ejercen fuerzas entre ellos.
Como cada conductor está en el campo magnético creado por el otro, ambos experimentan una fuerza.La magnitud del vector B en el conductor superior es:
[pic]
Una regla de la mano derecha nos dice que la dirección de Ba en el alambre b es hacia abajo. Ahora que tenemos el campo, podemos hallar la fuerza que produce sobre el alambre b:
[pic]
Donde L es el vector de longitud del alambre, los vectores L y Ba son perpendiculares, de modo que se puede escribir:
[pic]
La dirección deFba es la dirección del producto cruz L x B. Aplicando la regla de la mano derecha para productos cruz.
El procedimiento general para hallar la fuerza sobre un alambre portador de corriente es éste:
Para hallar la fuerza sobre un alambre portador de corriente debida a un segundo alambre portador de corriente, primero hallamos el campo debido al segundo alambre en el lugar del primeralambre. A continuación hallamos la fuerza sobre el primer alambre debido a ese campo.
Las corrientes paralelas se atraen y las anti paralelas se repelen. Se ha tomado esto como base para la definición del ampere del SI:
Un ampere es la corriente invariable que, si está presente en dos conductores paralelos de longitud infinita y separada por una distancia de un metro en el vacío, produce sobrecada conductor una fuerza de exactamente 2 x 10-7 newtons por metro de longitud.
LEY DE AMPERE
La ley de ampere es una relación útil similar a la ley de Gauss (usada para hallar el campo magnético eléctrico neto con considerablemente menor esfuerzo).
Podemos hallar el campo magnético neto debido a cualquier distribución de corrientes con la ley del cuadrado inverso para el campo diferencialdB, pero es posible que tengamos que usar una computadora para hallar el campo magnético debido a una distribución complicada. Sin embargo, si la distribución tiene una simetría, podemos aplicar la ley de Ampere para hallar el campo magnético con mucho menor esfuerzo.
[pic]
Los pasos que hay que seguir para aplicar la ley de Ampere son similares a los de la ley de Gauss.
1. Dada ladistribución 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 atraviesa el camino cerrado
4. Aplicar la ley de Ampere y despejar el módulo del campo magnético.
CAMPO MAGNÉTICO DE UNA BOBINA TOROIDAL.
Una de dos...
FINAL.
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
LEY DE BIOT Y SAVART.
Indica el campo magnético creado por corrientes estacionarias. El campo magnético creado en un punto cualquiera por la corriente de un conductor es la resultante (suma vectorial) de los campos debida a todas las cargas móviles del conductor. Se puede dividir mentalmente el conductor en cortaos segmentos de longitud.Por lo tanto, las cargas móviles equivalen a una sola carga que se mueve con una velocidad igual a la velocidad de arrastre, la magnitud del campo dB en un punto cualquiera (en forma vectorial) es:
[pic]
Donde dl es un vector de longitud dl.
El campo resultante B en cualquier punto del espacio, debido a la corriente de un circuito completo, es la integral vectorial de los valores de dBdebidos a todos los elementos del circuito:
[pic]
Solo el campo resultante B, dado por la integral de la ecuación, puede medirse experimentalmente. Fue el físico francés Jean Biot quien en 1820 dedujo por primera vez la ecuación, a partir de estudios experimentales de los campos magnéticos en torno a circuitos de diversas formas. Se conoce como ley de Biot.
Si hay materia en el espacioque rodea a un circuito, el campo en un punto cualquiera no se deberá totalmente a las corrientes de los conductores, sino en parte a la magnetización de esa materia.
FUERZA ENTRE CONDUCTORES PARALELOS.
Dos alambres largos y paralelos que transportan corrientes ejercen fuerzas entre ellos.
Como cada conductor está en el campo magnético creado por el otro, ambos experimentan una fuerza.La magnitud del vector B en el conductor superior es:
[pic]
Una regla de la mano derecha nos dice que la dirección de Ba en el alambre b es hacia abajo. Ahora que tenemos el campo, podemos hallar la fuerza que produce sobre el alambre b:
[pic]
Donde L es el vector de longitud del alambre, los vectores L y Ba son perpendiculares, de modo que se puede escribir:
[pic]
La dirección deFba es la dirección del producto cruz L x B. Aplicando la regla de la mano derecha para productos cruz.
El procedimiento general para hallar la fuerza sobre un alambre portador de corriente es éste:
Para hallar la fuerza sobre un alambre portador de corriente debida a un segundo alambre portador de corriente, primero hallamos el campo debido al segundo alambre en el lugar del primeralambre. A continuación hallamos la fuerza sobre el primer alambre debido a ese campo.
Las corrientes paralelas se atraen y las anti paralelas se repelen. Se ha tomado esto como base para la definición del ampere del SI:
Un ampere es la corriente invariable que, si está presente en dos conductores paralelos de longitud infinita y separada por una distancia de un metro en el vacío, produce sobrecada conductor una fuerza de exactamente 2 x 10-7 newtons por metro de longitud.
LEY DE AMPERE
La ley de ampere es una relación útil similar a la ley de Gauss (usada para hallar el campo magnético eléctrico neto con considerablemente menor esfuerzo).
Podemos hallar el campo magnético neto debido a cualquier distribución de corrientes con la ley del cuadrado inverso para el campo diferencialdB, pero es posible que tengamos que usar una computadora para hallar el campo magnético debido a una distribución complicada. Sin embargo, si la distribución tiene una simetría, podemos aplicar la ley de Ampere para hallar el campo magnético con mucho menor esfuerzo.
[pic]
Los pasos que hay que seguir para aplicar la ley de Ampere son similares a los de la ley de Gauss.
1. Dada ladistribución 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 atraviesa el camino cerrado
4. Aplicar la ley de Ampere y despejar el módulo del campo magnético.
CAMPO MAGNÉTICO DE UNA BOBINA TOROIDAL.
Una de dos...
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