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Capítulo VI: “Campo Magnético y Fuerza “Tópicos de Electricidad y Magnetismo” Magnética”
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J. Pozo, A. León y R.M. Chorbadjian. J. Pozo, A. León y R.M. Chorbadjian.

CAPÍTULO VI CAMPO MAGNÉTICO Y FUERZA MAGNETICA Campo magnético La región en el espacio donde un imán experimenta una atracción o repulsión se conoce como r campo magnético. El vector campo magnético se conoce también porInducción Magnética B . Las fuentes de campo magnético son las corrientes eléctricas (cargas eléctricas en movimiento) y los campos eléctricos variables en el tiempo.

6.1. Líneas de inducción y Flujo magnético Así como el campo eléctrico se representa gráficamente por medio de las líneas de fuerza, el campo magnético se va a representar por las líneas de inducción que son muy útiles en el análisiscualitativo y en algunos casos ayudan a resolver problemas analíticamente. De la figura siguiente, se observan las siguientes relaciones entre las líneas de inducción y el campo magnético. 1. La tangente a la línea de inducción en cualquier punto es paralela al campo magnético en ese punto. 2. El número de líneas de inducción por unidad de área de sección transversal en una región del espacio estáen relación directa a la magnitud del campo magnético. Por consiguiente donde las líneas están muy cercanas entre sí, el campo es más intenso que donde están separadas.

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3. La dirección de las líneas de inducciones es del Polo Norte al Polo Sur. 4. Las líneas de inducción nunca se cruzan. Cuandose trabaja con problemas de campos magnéticos en un plano se adopta la convención de representar el campo magnético entrando en un plano por una cruz ( ×) y saliendo del plano por un punto ( •) . El flujo magnético se define en forma similar al flujo eléctrico, como una integral de r superficie sobre la componente normal del campo magnético B , un diferencial de flujo magnético está dado por: dΦ M= Bn ds donde Bn es la componente normal del campo magnético y ds el diferencial de área, es decir, el
B

flujo magnético para una superficie determinada (abierta o cerrada) es la integración del producto punto del vector campo magnético y el vector diferencial de área. Esto es:

r r Φ B = ∫∫ B ⋅ ds

(6.1)

Como se verá en los capítulos siguientes, tanto el flujo magnético como el flujoeléctrico, son conceptos básicos para realizar el estudio del Electromagnetismo. 6.2. Fuerza magnética sobre una partícula cargada en movimiento.

(Definición de campo magnético).
Un campo magnético se puede estudiar experimentalmente observando los efectos que produce sobre cargas en movimiento. En la siguiente figura se observa que la fuerza con que es desviado el flujo de electrones dependede la intensidad del campo magnético B, la velocidad de los electrones y del seno del ángulo entre el vector campo magnético y el vector velocidad.

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La relación entre el campo magnético, el vector velocidad de la partícula cargada y su carga se puede expresar con la siguiente ecuación:
r r r F =q (υ × B )

(6.2)

De la ecuación anterior se puede definir el campo magnético B, y encontrar que:
B= F qυ senθ

(6.3)

Las unidad del campo magnético en el sistema MKS es el Tesla [T], que también se conoce como Weber/m2, que según la ecuación anterior corresponde a:
⎡Weber ⎤ ⎡ N ⎤ ≡ 1⎢ 1⎢ ⎥ = 1[T ] 2 ⎣ m ⎥ ⎣ Am⎦ ⎦ . La unidad que se usó inicialmente para el campo magnético fue el Gauss(sistema cgs.) y la

relación entre Tesla y el Gauss es: 1Tesla = 10 4 Gauss. 6.3. Fuerza sobre un conductor con corriente En la sección 6.3 encontrarnos la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una partícula cargada en movimiento (Ec. 6.2). La corriente eléctrica es un conjunto de cargas en movimiento con una misma dirección en un conductor, es decir que si ponemos un conductor con...