Lalalaaaaaaaaaaaaa

Páginas: 7 (1652 palabras) Publicado: 30 de julio de 2013
1 Fuerza sobre cargas puntuales
1.1 Ley de Lorentz
Según se ve en el tema de Electrostática en el vacío, la fuerza eléctrica sobre una carga puntual en reposo viene dada por

Sin embargo, si dicha carga se encuentra en movimiento, la experiencia muestra que se ve sometida a una fuerza adicional. Esta fuerza, que llamaremos fuerza magnética, verifica que es:
Proporcional a la cargaProporcional al módulo de su velocidad
Perpendicular a la velocidad
Con estas condiciones, la fuerza magnética debe ser de la forma

siendo   un nuevo campo, conocido como campo magnético. La fuerza total sobre una carga puntual es entonces

Esta expresión, que es válida en general, tanto para situaciones estáticas como dinámicas, se denomina Fuerza de Lorentz.
1.2 Trabajo magnético nulo
Unapropiedad característica de la fuerza magnética sobre una carga magnética es que no realiza trabajo, por siempre normal a la velocidad.

y por tanto permanece constante la energía cinética de una carga que se mueve en un campo magnético.
En términos de las componentes intrínsecas de la aceleración, tenemos que la fuerza es siempre normal a la velocidad y por tanto la aceleración tangencial essiempre nula
       
Si la aceleración tangencial es nula, la celeridad (módulo de la velocidad) permanece constante
       
Una celeridad constante implica una energía cinética constante.
Esto quiere decir que una carga puntual que se mueve en el seno de un campo magnético podrá cambiar de dirección de la velocidad (esto es, su movimiento sí será acelerado), pero no se moverá ni más rápidoni más lento en ningún momento.
Hay que destacar que esta conclusión, que el campo magnético no realiza trabajo, es sólo cierta para una carga puntual sometida a la fuerza de Lorentz. Si tenemos una corriente eléctrica (formada por millones de partículas en movimiento) o un dipolo magnético (que también experimenta fuerzas magnéticas) no es cierto que la energía cinética permanezca constante. Dehecho, los frenos magnéticos se basan en la disminución de la energía cinética por acción de un campo magnético.
1.3 Unidades del campo magnético
De la expresión de la fuerza magnética resulta que, en el SI,   se mide en

A esta unidad se la denomina Tesla, en honor del científico e ingeniero Nikola Tesla.
1.4 ¿Y los imanes?
El concepto de campo magnético suele asociarse sobre todo con losimanes. Sin embargo, las experiencias de Øersted de 1820 mostraron que: Las corrientes eléctricas producen fuerzas magnéticas sobre los imanes.
A partir de ahí, Ampère por un lado y Biot y Savart por otro, postularon la expresión simétrica:
Los imanes producen fuerzas magnéticas sobre las corrientes eléctricas
Y por tanto
Las corrientes eléctricas producen fuerzas magnéticas entre sí
Ampèrepostuló además que también las fuerzas magnéticas entre imanes son interacciones entre corrientes. Puesto que las corrientes eléctricas no son más que conjuntos de cargas en movimiento:
El magnetismo se reduce a la interacción entre cargas
1.5 La regla de la mano derecha
Es indispensable al estudiar el campo magnético: Si el índice apunta según v y el corazón según B, el pulgar indica lafuerza.

2 Movimiento de una carga en un campo magnético
¿Cómo se conocen las propiedades de la fuerza magnética indicadas anteriormente? Una posibilidad es estudiando el movimiento de una carga en un campo uniforme.
Supongamos un campo magnético  , y una carga q que penetra en el campo con velocidad inicial v0. Tenemos tres casos:
2.1 Velocidad inicial paralela
En este caso la fuerza inicial esnula

La velocidad no cambia ni entonces ni más tarde, por lo que el movimiento es rectilíneo y uniforme paralelo a B
2.2 Velocidad inicial perpendicular
Como la fuerza es perpendicular a  , se cumple que   en todo instante.
Escribiendo la 2ª ley de Newton en componentes intrínsecas

La fuerza es puramente normal a  , por lo que la aceleración tangencial es nula
       
y, al ser la...
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