matematicas

FUERZA MAGNETICA
La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
Las fuerzas magnéticas entre imanes y/oelectroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede 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.

FUERZA MAGNETICA SOBRE UNA CARGA ELECTRICAFUERZA DE LORENTZ:
Al observar experimentalmente como es la fuerza que un campo B ejerce sobre una carga eléctrica q se cumple que:
Si la carga esta en reposo, el campo B no ejerce ninguna fuerza sobre ella.
La fuerza es máxima cuando la velocidad de la carga v y el campo B son perpendiculares y es nula cuando son paralelos
La fuerza es perpendicular al plano formado por v y B.
La fuerza esproporcional al valor de la carga q y la velocidad v.
Si la carga cambia de signo la fuerza cambia de sentido.


Resumiendo todos estos hechos, se concluye que la fuerza que un campo B ejerce sobre una carga eléctrica q que se mueve con una velocidad v viene dada por la expresión:

Donde F es la fuerza magnética, v es la velocidad y B el campomagnético, también llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético. (Nótese que tanto F como v y B son magnitudes vectoriales y el producto vectorial tiene como resultante un vector perpendicular tanto a v como a B). El módulo de la fuerza resultante será:



CONDUCTOR RECTILINEO



Tramo de un conductor rectilíneo de longitud l, que transporta una intensidad i y colocado enun campo magnético B

En la figura se muestra un tramo de alambre de longitud  que lleva una corriente  y que está colocado en un campo magnético  Para simplificar se ha orientado el vector densidad de corriente  de tal manera que sea perpendicular a .
Las cargas negativas que se mueven hacia la derecha en el conductor equivalen a cargas positivas moviéndose hacia la izquierda, esto es, en la direcciónde la flecha verde. Para una de estas cargas positivas, la velocidad  apuntaría hacia la izquierda y la fuerza sobre el conductor  apunta hacia arriba saliendo del plano de la figura. Esta misma conclusión se deduce si se consideran los portadores de carga negativos reales para los cuales  apunta hacia la derecha, pero  tiene signo negativo. Así pues, midiendo la fuerza magnética lateral que obrasobre un conductor con corriente y colocado en un campo magnético, no es posible saber si los portadores de corriente son cargas negativas moviéndose en una dirección o cargas positivas que se mueven en dirección opuesta.
La ecuación anterior es válida solamente si el conductor es perpendicular a . Es posible expresar el caso más general en forma vectorial así:

siendo  un vector (recorrido)que apunta a lo largo del conductor en la dirección de la corriente. Esta ecuación es equivalente a la relación  y cualquiera de las dos puede tomarse como ecuación de definición de 
Obsérvese que  (no representado en la figura) apunta hacia la izquierda y que la fuerza magnética  apunta hacia arriba saliendo del plano de la figura.
Esto concuerda con la conclusión a que se llegó al analizar lasfuerzas que obran en los portadores de carga individuales.
LEY DE BIOT SAVART



Ilustración de la ecuación de Biot-Savart.

La ley de Biot-Savart, que data de 1820 y es llamado así en honor de los físicos franceses Jean-Baptiste Biot y Félix Savart indica el campo magnético creado por corrientes. Es una de las leyes fundamentales de la magnetostatica, tanto como la ley de Coulomb lo es...