Campos Magneticos

Objetivos: Después de

completar ese módulo deberá:
• Definir el campo magnético,
discutir los polos magnéticos y las
deproblemas
flujo.
• líneas
Resolver
que involucren la

magnitud y dirección de fuerzas sobre
cargas que se mueven en un campo
magnético.
• Resolver problemas que involucren la
magnitud y dirección de fuerzas sobre
conductores portadores de corriente en
un campo B.

MagnetismoDesde la antigüedad se sabe que ciertos
materiales, llamados imanes, tienen la
propiedad de atraer pequeños trozos de
metal. Esta propiedad atractiva se llamó
magnetismo.
Imán de
barra

S

S
N

N

Polos magnéticos
Limadur
as de
hierro

N

S

La intensidad de un
imán se concentra en los
extremos, llamados
“polos” norte y sur del
imán.
W

Imán suspendido:
el extremo que
busca el N y el
extremo quebusca
el S son los polos N

N
S

N
Imán de
barra

S

N
E

Brújula

Atracción-repulsión
magnética

S

S

N

N

N

Fuerzas
magnéticas:
polos iguales se
repelen

S
S

N
N
S

Polos distintos se
atraen

Líneas de campo
magnético
Las líneas de
campo magnético
se pueden describir
al imaginar una
pequeña brújula
colocada en puntos
cercanos.
La dirección del

campo magnético
B en cualquier
punto es lamisma
que la dirección
que indica esta
brújula.

N

S

El campo B es fuerte
donde las líneas son
densas y débil donde
las líneas están
esparcidas.

Líneas de campo entre
imanes
Polos
distintos

N

Atracción

S

Salen de
N y entran
aS

N
Polos
iguales

N

Repulsión

Densidad de las líneas de
campo
Campo
eléctrico

N

Líneas de flujo de campo
magnético 


B
A

A

S
Densidad de línea

N
E
AA



N

Densidad de línea

Al campo
campo magnético
magnético BB aa veces
veces se
se le
le llama
llama
Al
densidad de
de flujo
flujo en
en webers
webers por
por metro
metro cuadrado
cuadrado
densidad
22).
(Wb/m
(Wb/m ).

Densidad de flujo
magnético

• Las líneas de flujo
magnético son
continuas y cerradas.

• La dirección es la del
vector B en dicho punto.
• Las líneas de flujo NO
están en ladirección de
la fuerza sino .

B


A

A



Densidad de
flujo magnético:


Cuando
;  = BA
Cuando el
el área
área AA es
es
B

B  ;  = BA
perpendicular
perpendicular al
al
AA
flujo:
flujo:
La unidad de densidad de flujo es el weber por metro
cuadrado.

Cálculo de densidad de flujo
cuando el área no es
perpendicular

El flujo que penetra al
área A cuando el
vector normal n forma
un ángulo con el
campo B es:



BA
BAcos
cos

n
A





B

El ángulo es el complemento del ángulo a que
el plano del área forma con el campo B. (cos  =
sin 

Origen de campos
magnéticos

Recuerde que la intensidad de un campo
eléctrico E se definió como la fuerza eléctrica
por unidad de carga.
Puesto que no se han encontrado polos
magnéticos aislados, no se puede definir el
campo magnético B entérminos de la fuerza
magnética por unidad de polo norte .
En
En vez
vez de
de ello
ello se
se verá
verá que
que
los
los campos
campos magnéticos
magnéticos
resultan
resultan de
de cargas
cargas en
en
movimiento,
movimiento, no
no de
de carga
carga oo
polos
polos estacionarios.
estacionarios. Este
Este
hecho
hecho se
se cubrirá
cubrirá más
más
tarde.
tarde.

+
+

v

E

B v

Fuerza magnéticasobre carga
en movimiento
Imagine un tubo que
proyecta carga +q
con velocidad v en el
campo B
perpendicular.
El experimento
muestra:

FF 
 qvB
qvB

F

N

B
v

S

Fuerza magnética F hacia
arriba sobre carga que se
mueve en el campo B.

Lo siguiente resulta en una mayor fuerza
magnética F: aumento en velocidad v,
aumento en carga q y un mayor campo
magnético B.

Dirección de la fuerza
magnéticaRegla de la mano
derecha:

Con la mano derecha
plana, apunte el pulgar
en dirección de la
velocidad v, dedos en
dirección del campo B.
La palma de la mano
empuja en dirección de
la fuerza F.

F

B
v

N

F

B
v

S

La
La fuerza
fuerza es
es mayor
mayor cuando
cuando la
la
velocidad
velocidad vv es
es perpendicular
perpendicular al
al campo
campo
B.
B. La
La desviación
desviación disminuye...