Electromagnetismo, Apuntes de Física

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3. EL CAMPO MAGNÉTICO

3.0 EL CAMPO MAGN

ÉTICO. FUERZAS SOBRE CARGAS EN^ MOVIMIENTO

CAMPO MAGNÉTICO

:^ B

CARGAS EN REPOSO^
^ GENERADO por cargas en movimiento, es decir, por corrienteseléctricas.^
^ EFECTO: una carga en movimiento en el seno de un campomagnético generado por otras cargas experimenta una fuerzaPERPENDICULAR A LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO^
^ UNIDADES: Tesla (T)

: Experimentan una fuerza electrostática: Ley de Coulomb. CARGAS EN MOVIMIENTO

: Experimentan una fuerza electrostática y una fuerza magnética.Como en el caso de la fuerza electrostática, la fuerza magnética se describe a partir delCAMPO MAGNÉTICO:

N 1 Am

N 1 T 1 == Cm/s

(^

) Bv

rrr r EqF ×+=

3.2 LA LEY DE COULOMB^ Fuerza en un campo magnético Y eléctrico:

3.0 EL CAMPO MAGN

ÉTICO. FUERZAS SOBRE CARGAS EN^ MOVIMIENTO

A: Campo eléctrico y magnético perpendiculares

r B

r^ r^ vF , e q

r F^ total^ r Fm r^ E

Ley de Lorentz

B: Campo eléctrico y magnético paralelosr^ r^ vF , e^ q

rr BE ,

r^ v paralelo a

r B r 0 = Fm

3.1 FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO. A. Carga puntual en movimiento^ rrr^ rvq ×^ μ oB =^34 r^ π^7 −^ m/AT^104 ×=^ πμ o

Permeabilidad del vacío

r v^ r^ B

B. Elemento de corriente

rlId 34 r

oBd

r^ r

r^ ×μ^ =^ π

Ley de Biot y Savartr^ r^ r×^ rlId μ o =^ B^ ∫^34 r^ π

I^ r^ B

r B I

Conductor rectilíneo:

IL μ oB =^ R π 2

Espira circular:

I μ oB = R 2

I^3 r^ ld^ φ^

r B

3.1 FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO.

D. Ley de Ampere

Ild^ enc rr B^ μ=⋅^0 ∫

φcos Bdl rr ldB =⋅ II^1

III^321 Ienc^

−+=

3.1 FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO.^ I Ild enc

rr B^ μ=⋅^0 ∫

r ld rr^ RBBLldB^ π^2 ==⋅∫ II = enc I μ (^0) B = R π 2 CAMPO CREADO POR UNCONDUCTOR RECTILÍNEO

CAMPO CREADO POR UNSOLENOIDE

A

C^ B

D

nLINII == enc

BLdxB dyBdxB dyBdxB ldB

BA xy AD DC xy CB B x^ A

== ++ +=⋅

∫∫ ∫∫ rr ∫∫

nIB μ= 0

3.2 Flujo magn

ético. Ley de

Faraday

LEY DE FARADAY:

(^

) θ φ^

d cos BSdt

dmV −=−= em dt

VARIACIÓN DE B

VARIACIÓN DE S

VARIACIÓN DE

θ v w^ I^ L

1.^ Elijo dirección positiva para la superficie. Aplicamos la regla de lamano derecha, que me da el sentido de crecimiento de la fem.2. Calculamos

φy aplicamos la ley de Faraday. m^ a. Sale positivo: la fem aumenta en la dirección indicada porla mano derechab. Sale negativo: la fem disminuye en esa dirección LEY DE LENZ:

La fem inducida en un circuito es tal que se opone al aumento de flujo magnético

EJEMPLOS

v w^ I^ L^ (^ )^

dLwBvdt

wB

dwLBdt

V^ fem^

1. ESPIRA CUYO LADO SE MUEVE HACIA LA DERECHA EN ELSENO DE UN CAMPO MAGNÉTICO