Simbolos Patrios

Fuerza magnética
La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorenz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
Las fuerzas magnéticas entre imanes y/oelectroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen micro corrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él. Los puntos de entrada forman un polo y los de salida el otro polo.
Fuerza magnética sobre un conductorUn 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 corriente eléctrica.Conductor rectilíneo
Tramo de un conductor rectilíneo de longitud l, que transporta una intensidad i y colocado en un campo magnético B
En la figura se muestra un tramo de alambre de longitud que lleva una corriente y que está colocado en un campo magnético Para simplificar se ha orientado el vector densidad de corriente de tal manera que sea perpendicular a .
La corriente en un conductorrectilíneo es transportada por electrones libres, siendo el número de estos electrones por unidad de volumen del alambre. La magnitud de la fuerza media que obra en uno de estos electrones está dada por;
por ser y siendo la velocidad de arrastre: . Por lo tanto,
La longitud del conductor contiene electrones libres, siendo el volumen de la sección de conductor de sección transversal que se estáconsiderando. La fuerza total sobre los electrones libres en el conductor y, por consiguiente, en el conductor mismo, es:
Ya que es la corriente en el conductor, se tiene:
Las cargas negativas que se mueven hacia la derecha en el conductor equivalen a cargas positivas moviéndose hacia la izquierda, esto es, en la dirección de la flecha verde. Para una de estas cargas positivas, la velocidadapuntaría hacia la izquierda y la fuerza sobre el conductor apunta hacia arriba saliendo del plano de la figura. Esta misma conclusión se deduce si se consideran los portadores de carga negativos reales para los cuales apunta hacia la derecha, pero tiene signo negativo. Así pues, midiendo la fuerza magnética lateral que obra sobre un conductor con corriente y colocado en un campo magnético, no esposible saber si los portadores de corriente son cargas negativas moviéndose en una dirección o cargas positivas que se mueven en dirección opuesta.
La ecuación anterior es válida solamente si el conductor es perpendicular a . Es posible expresar el caso más general en forma vectorial así:
siendo un vector (recorrido) que apunta a lo largo del conductor en la dirección de la corriente. Estaecuación es equivalente a la relación y cualquiera de las dos puede tomarse como ecuación de definición de
Obsérvese que (no representado en la figura) apunta hacia la izquierda y que la fuerza magnética apunta hacia arriba saliendo del plano de la figura.
Esto concuerda con la conclusión a que se llegó al analizar las fuerzas que obran en los portadores de carga individuales
Conductor norectilíneo
Si se considera solamente un elemento diferencial de un conductor de longitud , la fuerza puede encontrarse mediante la expresión
Considérese, por ejemplo, un alambre de la forma mostrada en la figura, que lleva una corriente i y se encuentra en el seno de un campo magnético uniforme de inducción magnética saliendo del plano de la figura tal como lo muestran los puntos. La magnitud de...