Campo magnetico cerca de un alambre recto

UNIVERSIDAD NACIONAL
LABORATORIO DE FISICA III
CAMPO MAGNETICO CERCA DE UN ALAMBRE RECTO

Mateo Jimenez Santa 808022
Juan Jose Castellanos L. 808007

OBJETIVOS
* Encontrar la relación funcional que existe entre el campo magnético que genera un conductor rectilíneo con corriente y la distancia a éste.

* Determinar la relación funcional existente entre el campo magnético yla corriente que circula por un conductor rectilíneo que lo genera, manteniendo una distancia constante.

* Calcular la permeabilidad magnética en el vacío.

Campo Magnetico

Una barra imantada o un cable que transporta corriente pueden influir en otros materiales magnéticos sin tocarlos físicamente porque los objetos magnéticos producen un ‘campo magnético’. Los campos magnéticos suelenrepresentarse mediante ‘líneas de campo magnético’ o ‘líneas de fuerza’. En cualquier punto, la dirección del campo magnético es igual a la dirección de las líneas de fuerza, y la intensidad del campo es inversamente proporcional al espacio entre las líneas. En el caso de una barra imantada, las líneas de fuerza salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas líneas puedenconsiderarse como bucles cerrados, con una parte del bucle dentro del imán y otra fuera. En los extremos del imán, donde las líneas de fuerza están más próximas, el campo magnético es más intenso; en los lados del imán, donde las líneas de fuerza están más separadas, el campo magnético es más débil. Según su forma y su fuerza magnética, los distintos tipos de imán producen diferentes esquemas de líneasde fuerza. La estructura de las líneas de fuerza creadas por un imán o por cualquier objeto que genere un campo magnético puede visualizarse utilizando una brújula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de campo magnético. Por tanto, una brújula, que es un pequeño imán que puede rotar libremente, se orientará en la dirección de las líneas. Marcando ladirección que señala la brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente del campo magnético, puede deducirse el esquema de líneas de fuerza. Igualmente, si se agitan limaduras de hierro sobre una hoja de papel o un plástico por encima de un objeto que crea un campo magnético, las limaduras se orientan siguiendo las líneas de fuerza y permiten así visualizar su estructura. Los camposmagnéticos influyen sobre los materiales magnéticos y sobre las partículas cargadas en movimiento. En términos generales, cuando una partícula cargada se desplaza a través de un campo magnético, experimenta una fuerza que forma ángulos rectos con la velocidad de la partícula y con la dirección del campo. Como la fuerza siempre es perpendicular a la velocidad, las partículas se mueven en trayectoriascurvas. Los campos magnéticos se emplean para controlar las trayectorias de partículas cargadas en dispositivos como los aceleradores de partículas o los espectrógrafos de masas.

Campo magnético de las corrientes
Oersted descubrió en 1820 que una corriente eléctrica (cargas en movimiento) está rodeada por un campo magnético. Una ley fundamental de Amper permite computar la magnitud del campomagnético debido a una corriente eléctrica. Consideremos una longitud elemental (infinitesimal), dl, de un alambre que transporta una corriente I (ver Fig. 2-1). De acuerdo con la ley de Ampere, la contribución del elemento dl al campo magnético (dH), en un punto P a una distancia r del alambre es
dH=I sen θ dlr2
Donde es el ángulo entre, la línea (r) que une el alambre (dl) al punto P y la direcciónde la corriente (la tangente a dl). Para obtener la intensidad (H) total del campo en el punto P, se deben sumar las contribuciones elementales del campo a lo largo de la longitud del alambre; es decir debe integrarse la expresión para dH:
H= I sen θ dlr2

PROCEDIMIENTO
1. Prepare el siguiente circuito


Reóstato
Fuente DC
Conductor recto
Figura #1

2. Coloque la brújula sobre la...