CAMPOS MAGNETICOS PRODUCIDOS POR UNA CORRIENTE
Páginas: 6 (1287 palabras)
Publicado: 10 de mayo de 2013
La ley de Biot-Savart
El físico Jean Biot dedujo en 1820 una ecuación que permite calcular el campo magnético B creado por un circuito de forma cualesquiera recorrido por una corriente de intensidad i.
B es el vector campo magnético existente en un punto P del espacio, ut es un vector unitario cuya dirección es tangente al circuito y que nos indica el sentido de la corriente en la posicióndonde se encuentra el elemento dl.ur es un vector unitario que señala la posición del punto P respecto del elemento de corriente, 0/4 = 10-7 en el Sistema Internacional de Unidades.
Campo magnético producido por una corriente rectilínea
Utilizamos la ley 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 producto vectorial ut ur
Para calcular el módulo de dicho campo es necesario realizar una integración.
Se integra sobre la variable , expresando lasvariables x y r en función del ángulo .
R=r·cos , R=-y·tan .
En la figura, se muestra la dirección y sentido del campo magnético producido por una corriente rectilínea indefinida en el punto P. Cuando se dibuja en un papel, las corrientes perpendiculares al plano del papel y hacia el lector se simbolizan con un punto en el interior de una pequeña circunferencia, y las corrientes ensentido contrario con una cruz en el interior de una circunferencia tal como se muestra en la parte derecha de la figura.
La dirección del campo magnético se dibuja perpendicular al plano determinado por la corriente rectilínea y el punto, y el sentido se determina por la regla del sacacorchos o la denominada de la mano derecha.
La ley de Ampère
La ley de Gauss nos permitía calcular el campoeléctrico producido por una distribución de cargas cuando estas tenían simetría (esférica, cilíndrica o un plano cargado).
Del mismo modo la ley de Ampère nos permitirá calcular el campo magnético producido por una distribución de corrientes cuando tienen cierta simetría.
Los pasos que hay que seguir para aplicar la ley de Ampère son similares a los de la ley de Gauss.
1. Dada la distribución decorrientes, 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 Ampère y despejar el módulo del campo magnético.
Campo magnético producido por una corriente rectilínea
1. La direccióndel campo en un punto P, es perpendicular al plano determinado por la corriente y el punto.
2. Elegimos como camino cerrado una circunferencia de radio r, centrada en la corriente rectilínea, y situada en una plano perpendicular a la misma.
El campo magnético B es tangente a la circunferencia de radio r, paralelo al vector dl.
El módulo del campo magnético B tiene tiene el mismo valor entodos los puntos de dicha circunferencia.
La circulación (el primer miembro de la ley de Ampère) vale
3. La corriente rectilínea i atraviesa la circunferencia de radio r.
4. Despejamos el módulo del campo magnético B.
Llegamos a la expresión obtenida aplicando la ley de Biot.
Fuerza entre dos corrientes rectilíneas
Sean dos corrientes rectilíneas indefinidas deintensidades Ia e Ib paralelas y distantes d.
El campo magnético producido por la primera corriente rectilínea en la posición de la otra corriente es
De acuerdo con la regla de la mano derecha tiene el sentido indicado en la figura, en forma vectorial Ba=-Bai
La fuerza sobre una porción L, de la segunda corriente rectilínea por la que circula una corriente Ib en el mismo sentido es
Como podemos comprobar,...
El físico Jean Biot dedujo en 1820 una ecuación que permite calcular el campo magnético B creado por un circuito de forma cualesquiera recorrido por una corriente de intensidad i.
B es el vector campo magnético existente en un punto P del espacio, ut es un vector unitario cuya dirección es tangente al circuito y que nos indica el sentido de la corriente en la posicióndonde se encuentra el elemento dl.ur es un vector unitario que señala la posición del punto P respecto del elemento de corriente, 0/4 = 10-7 en el Sistema Internacional de Unidades.
Campo magnético producido por una corriente rectilínea
Utilizamos la ley 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 producto vectorial ut ur
Para calcular el módulo de dicho campo es necesario realizar una integración.
Se integra sobre la variable , expresando lasvariables x y r en función del ángulo .
R=r·cos , R=-y·tan .
En la figura, se muestra la dirección y sentido del campo magnético producido por una corriente rectilínea indefinida en el punto P. Cuando se dibuja en un papel, las corrientes perpendiculares al plano del papel y hacia el lector se simbolizan con un punto en el interior de una pequeña circunferencia, y las corrientes ensentido contrario con una cruz en el interior de una circunferencia tal como se muestra en la parte derecha de la figura.
La dirección del campo magnético se dibuja perpendicular al plano determinado por la corriente rectilínea y el punto, y el sentido se determina por la regla del sacacorchos o la denominada de la mano derecha.
La ley de Ampère
La ley de Gauss nos permitía calcular el campoeléctrico producido por una distribución de cargas cuando estas tenían simetría (esférica, cilíndrica o un plano cargado).
Del mismo modo la ley de Ampère nos permitirá calcular el campo magnético producido por una distribución de corrientes cuando tienen cierta simetría.
Los pasos que hay que seguir para aplicar la ley de Ampère son similares a los de la ley de Gauss.
1. Dada la distribución decorrientes, 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 Ampère y despejar el módulo del campo magnético.
Campo magnético producido por una corriente rectilínea
1. La direccióndel campo en un punto P, es perpendicular al plano determinado por la corriente y el punto.
2. Elegimos como camino cerrado una circunferencia de radio r, centrada en la corriente rectilínea, y situada en una plano perpendicular a la misma.
El campo magnético B es tangente a la circunferencia de radio r, paralelo al vector dl.
El módulo del campo magnético B tiene tiene el mismo valor entodos los puntos de dicha circunferencia.
La circulación (el primer miembro de la ley de Ampère) vale
3. La corriente rectilínea i atraviesa la circunferencia de radio r.
4. Despejamos el módulo del campo magnético B.
Llegamos a la expresión obtenida aplicando la ley de Biot.
Fuerza entre dos corrientes rectilíneas
Sean dos corrientes rectilíneas indefinidas deintensidades Ia e Ib paralelas y distantes d.
El campo magnético producido por la primera corriente rectilínea en la posición de la otra corriente es
De acuerdo con la regla de la mano derecha tiene el sentido indicado en la figura, en forma vectorial Ba=-Bai
La fuerza sobre una porción L, de la segunda corriente rectilínea por la que circula una corriente Ib en el mismo sentido es
Como podemos comprobar,...
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