Electromagnetismo

UNIDAD 5

INDICE:
5.1 CAMPOS Y FUERZAS MAGNETICAS ………………………………………… 3
5.2 LEY DE BIOT-SAVART ……………………………………………………………… 5
5.3 FUERZA MAGNETICA ENTRE 2 CONDUCTORES PARALELOS ….... 7
5.4 LEY DE AMPERE ……………………………………………………………………… 9
5.5 CAMPO MAGNETICO DEBIDO A UN SOLENOIDE ………………….. 10
5.6 LEY DE GAUSS EN EL MAGNETISMO …………………………………..… 11
5.7 LEY DE INDUCCION DE FARADAY …………………………………………. 125.8 LEY DE LENZ …………………………………………………………………………. 14
5.9 GENERADORES Y MOTORES DE C.C. ……………………………………. 15
5.10 AUTONDUCTANCIA ……………………………………………………………. 16

BIBLIOGRAFIA ………………………………………………………………………….… 18





5.1 CAMPOS Y FUERZAS MAGNETICAS

CAMPO MAGNETICO. Un campo magnético es el efecto sobre una región del espacio, generado por una corriente eléctrica o un imán, en la que una cargaeléctrica, que se desplaza a una velocidad , experimenta los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente ecuación.

Dónde:
F= fuerza
q= carga eléctrica
v= velocidad
B= campo magnético

FUERZA MAGNETICA. La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza deLorentz 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/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Estosucede porque en el interior de los imanes convencionales existen microcorrientes 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.
La fuerza magnética está dirigida de un polo a otro. Un polo puede ser descrito como el punto donde convergen las líneas de fuerzamagnética.
 Los imanes más sencillos tienen dos polos (esto los hace "di-polos"). Las "líneas" de campo magnético que aparecen en la imagen, muestran la fuerza magnética, y donde son más fuertes (en rojo) y menos fuerte (en azul).

En los imanes sencillos, la fuerza magnética trabaja de la siguiente manera: cuando los imanes se acercan, la fuerza los atraerá si los polos son opuestos, es decir, siel polo de uno de los imanes es positivo y el del otro imán es negativo. Si se da esta condición, los dos imanes se verán "forzados" a mantenerse unidos.

Si se trata de unir dos polos de la misma polaridad, la fuerza del magnetismo hará que los dos imanes se rechacen entre sí y no puedan unirse.

5.2 LEY DE BIOT-SAVART

Indica el campo magnético creado por corrientes eléctricasestacionarias.
En el caso de las corrientes que circulan por circuitos filiformes (o cerrados), la contribución de un elemento infinitesimal de longitud  del circuito recorrido por una corriente  crea una contribución elemental de campo magnético, , en el punto situado en la posición que apunta el vector  a una distancia  respecto de , quien apunta en dirección a la corriente I:

donde  es la permeabilidadmagnética del vacío, y  es un vector unitario.
En el caso de corrientes distribuidas en volúmenes, la contribución de cada elemento de volumen de la distribución, viene dado por

donde  es la densidad de corriente en el elemento de volumen  y  es la posición relativa del punto en el que queremos calcular el campo, respecto del elemento de volumen en cuestión.

En ambos casos, el campo finalresulta de aplicar el principio de superposición a través de la expresión

En la que la integral se extiende a todo el recinto que contiene las fuentes del campo.
La ley de Biot-Savart es fundamental en magnetostática tanto como la ley de Coulomb lo es en electrostática.


5.3 FUERZA MAGNETICA ENTRE DOS CONDUCTORES PARALELOS

Como una corriente en un conductor crea su propio campo...