CAMPO MAGNETICO2015 1

Páginas: 10 (2379 palabras) Publicado: 30 de agosto de 2015
Campos magnéticos

Objetivos: Después de
completar este módulo
deberá:

• Determinar la magnitud y dirección de
la fuerza sobre un alambre portador de
carga en un campo B.
• Calcular el momento de torsión
magnético sobre una bobina o
solenoide de área A, N vueltas y
un campo
B dado.
• corriente
Calcular elI en
campo
magnético
inducido

en el centro de una espira o bobina o al
interior de unsolenoide.

Fuerza sobre una carga en
movimiento

Recuerde
Recuerde que
que el
el campo
campo magnético
magnético BB en
en teslas
teslas
(T)
(T) se
se definió
definió en
en términos
términos de
de la
la fuerza
fuerza sobre
sobre una
una
carga
carga en
en movimiento
movimiento::
Intensidad de
campo magnético
B:

F
B
qv sen

11NN
11NN
11TT



C(m/s)
C(m/s) AAm
m

F

B
v

N

F

B

B
v

S Fuerza sobre un conductor
Dado que
que una
una corriente
corriente II es
es carga
carga qq que
que se
se mueve
mueve aa
Dado
través de
de un
un alambre,
alambre, la
la fuerza
fuerza magnética
magnética se
se puede
puede
través
proporcionar en
en términos
términos de
de corriente.
corriente.
proporcionar
x x x x x x x x
F
x x x x x x x x
x x x x x x x
x x x x Lx x x x

Como v = L/t e I = q/t, se
puedereordenar para
encontrar:

Movimien
to de +q

I = q/t

Regla de la mano
derecha: la fuerza F es
hacia arriba.

= qvB
qvB
FF =

 L
q
F q   B   LB
t
t

La fuerza F sobre un conductor de
longitud L y corriente I
perpendicular al campo B:

= IBL
IBL
FF =

La fuerza depende del ángulo
de la corriente
Tal como para una carga en
movimiento, la fuerza
sobre un alambre varía con
ladirección.
v sen 

= IBL
IBL sen
sen 
FF =

F

B


I

B
v

Corriente I en el alambre:
longitud L

Ejemplo 1. Un alambre de 6 cm de longitud forma un
ángulo de 200 con un campo magnético de 3 mT. ¿Qué
corriente se necesita para causar una fuerza hacia
arriba de 1.5 x 10-4 N?

F
1.5 10 4 N
I 

BL sen
(3 10  3 T)(0.06 m) sen 20

II =
= 2.44
2.44 AA

Fuerzas sobre un lazo
conductor

ConsidereConsidere un
un lazo
lazo de
de área
área AA==ab
ab que
que porta
porta una
una
corriente
corriente II en
en un
un campo
campo constante
constante BB como
como se
se
muestra
muestra aa continuación.
continuación.

b

x x x x x x
x x x x x x
x
x x x x x
Ix x x
x
x
a
x x x
x x
x x x x x x
x x x x x
x x x x x x
x x x x x x

F
1

B
A

Vector
n
normal


N
Momento
de torsión 

S
F
2

La
La regla
regla de
dela
la mano
mano derecha
derecha muestra
muestra que
que las
las
fuerzas
fuerzas laterales
laterales se
se cancelan
cancelan mutuamente
mutuamente yy las
las
fuerzas
fuerzas FF11yy FF22 causan
causan un
un momento
momento de
de torsión.
torsión.

Campo magnético de un alambre
largo
Cuando
Cuando una
una corriente
corriente II pasa
pasa aa través
través de
de un
un largo
largo
alambre
alambrerecto,
recto, el
el campo
campo magnético
magnético BB es
es circular
circular
como
como muestra
muestra el
el siguiente
siguiente patrón
patrón de
de limaduras
limaduras de
de
hierro
hierro yy tiene
tiene la
la dirección
dirección indicada.
indicada.
I

Limadura
s de
hierro

B

Regla
Regla de
de la
la mano
mano
derecha:
derecha: Tome
Tome el
el
alambre
alambre con
con la
la mano
mano
derecha;
derecha;apunte
apunte el
el
pulgar
pulgar en
en la
la dirección
dirección
de
de II.. Los
Los dedos
dedos enrollan
enrollan
el
el alambre
alambre en
en la
la
dirección
dirección del
del campo
campo BB
circular
circular..

I

B

Cálculo de campo B para alambre
largo

La
La magnitud
magnitud del
del campo
campo magnético
magnético BB aa una
una
distancia
distancia rr de
de un
un alambre
alambre es
esproporcional
proporcional aa la
la
corriente
corriente II..
B
00II
Magnitud del campo B
BB

circular
para corriente I a una
22rr
I
distancia r:
La constante de proporcionalidad
se llama permeabilidad del
B
r
espacio libre:
Permeabilidad:
Tm/A

= 4x 10-7

X

Ejemplo 3: Un largo alambre recto porta una
corriente de 4 A hacia la derecha de la
página. Encuentre la magnitud y dirección...
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