electromagnetismo

EL CAMPO MAGNATICO
(B) FUERZA MAGNÉTICA ENTRE CONDUCTORES
Anteriormente se ha descrito  la fuerza  magnética  que actúa  sobre un conductor  que transporta  corriente  cuando  este se sitúa en un campo magnético  externo. Puesto que una corriente en un conductor establece  su propio campo magnético es sencillo entender  que dos conductores  quelleva  corriente  ejerce  fuerzas  magnéticas  entre si. Como se vera  dichas  fuerzas  pueden  utilizarse  como la base para definir  el  ampere y el  Coulomb.

considere  dos largos alambres  paralelos  rectos  separados por una distancia  a y  que conduce  las corrientes I1 y I2 en la misma dirección  como se muestra en la figura.
se puede  determinar la fuerza  ejercida  sobre   un alambré debido a un campo magnético  establecido por el otroalambré. El  alambre 2  el cual conduce  una corriente I2  crea  un campo magnético B2 en la posición  del alambre 1. la  dirección  de B2 es perpendicular al alambre 1, como se  muestra en la figura . la fuerza  magnética  sobre   una ecuación  l  del alambré  1 es   . Puesto  que l   es perpendicular   a B2 en esta ecuación, la  ecuación  de  F1 es  . Como  la ecuación  de B2 esta  dada porla ecuación    se ve  que
(ec.5.16)
 la dirección  de F1  es hacia  el alambre  2 , pues lxB2 esta  en dicha  dirección. Si se calcula el  campo  establecido en el alambre 2  por el alambre 1, la  fuerzaF2 que  actúa  sobre  el alambre 2  es igual  en magnitud y opuesta  en dirección  a F1. esto  es lo que se  esperaba  porque  la tercera ley  de newton  se debe obedecer.
Cuando las corrientes están endirecciones opuestas, las fuerzas se invierten  y los alambres se repelen  uno a otro. Por  tanto, se  encuentra que conductores  paralelos  que llevan  corrientes  en la misma dirección  se atraen entre si y conductores paralelos  que portan  corrientes  en direcciones  opuestas  se repelen  entre si.
 Ya que las  magnitudes  de las fuerzas  son las mismas  en ambos  alambres  la  magnitud  de lafuerza  magnética  entre  los alambres se denota  simplemente FB. Esta magnitud  se puede describir  en términos  de la fuerza  por unidad de longitud:
                (ec.5.17)
 la  fuerza  entre  dos alambres  paralelos  se usa  para  definir   el ampere de la  manera siguiente; Cuando  la magnitud  de la fuerza  por unida  de longitud  entre  dos  largos  alambres  paralelos  queconducen  corrientes  idénticas  y están  separados  por 1m  es  de 2x10-7 N/m, la  corriente  en cada alambre  se define  como 1 A.
 El valor 2x10-7N/m se obtiene  de la ecuación 5.17, con I1 = I2 = 1A y a =1m.  Puesto  que esta definición  esta basada en una fuerza, es posible  utilizar una medida mecánica  para estandarizar el ampere. Por  ejemplo  el Instituto  Nacional  de  Estándares  y  tecnología  deestados unidos  utiliza   un instrumento llamado  balanza de corriente  para  mediciones  de  corriente  primaria . estos   resultados  se utilizan  luego para  estandarizar  otros  instrumentos  mas convencionales  como los amperímetros.





(C) LEY DE BIOT-SAVART
 “cargas en movimiento” iniciamos mostrando  como usar  la ley de Biot y Savart para calcular el campo magnético  producido enalgún punto del espacio por un pequeño  elemento de corriente. Con este  formalismo  y los principios de superposición, se calcula  entonces el campo  magnético total debido a varias  distribuciones  de corriente.
Después de que Oersted  descubriera  en 1819 que la aguja  de una  brújula  era  desviada por un conductor  que lleva corriente, Jean-Baptiste Biot (1774-1862) y FélixSavart (1792-1841) realizaron  experimentos  cualitativos  sobre  la fuerza  ejercida  por  una  corriente eléctrica  sobre  un imán cercano. A partir  de sus resultados  experimentales, Biot y Savart llegaron  a una  expresión  matemática  que  proporciona  el campo magnético en algún punto del espacio  en términos  dela  corriente  que produce el campo.  Dicha  expresión  esta  basada  en...