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• Dayana Norka Llacho Mejia

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CAPITULO 8 FUENTES DEL CAMPO MAGNÉTICO Ley de Biot-Savart Fuerza magnética entre dos conductores paralelos

Ley de Ampere Campo magnético de un solenoide

Ley de Gauss en el magnetismo Magnetismo en la materia

Campo magnético de la Tierra

8.1 Ley de Biot-Savart

• En el capítulo anterior se explicó la fuerza magnética ejercida en

una partícula con carga en movimiento en un campo magnético en este capítulo explora el origen del campo magnético, cargas en movimiento. Primero se explica cómo utilizar la ley de Biot y Savart para calcular el campo magnético que produce en algún punto del espacio un pequeño elemento de corriente.

• Llamado así en honor de los físicos franceses Jean-Baptiste Biot y Félix

Savart. • Indica el campo magnético creado por corrientes eléctricas estacionarias. • Es una de las leyes fundamentales de la magnetostática.

• La ley de Biot-Savart indica el campo magnético creado por corrientes

estacionarias. • De una manera similar a como la ley de Coulomb relaciona los campos eléctricos con las cargas puntuales que las crean. • En el caso de las corrientes que circulan por circuitos cerrados, la

contribución de un elemento infinitesimal de longitud 𝒅𝒍 del circuito recorrido por una corriente I crea un elemento de campo magnético, d𝑩 , en el punto A a una distancia r

Campo Magnético en un punto P generado por un alambre largo

Campo magnético creado por una espira circular en un punto de su eje

Campo magnético creado por una espira circular en un punto de su eje de la figura : r 2  x 2  R 2   B  Bx i , donde : Bx   dB cos 

o I ds cos 4  x 2  R 2

ademas : cos 

Bx 

o I R

4 x  R 2

R ( x 2  R 2 )1/ 2

o I R 2

ds    2 x

2 3/ 2

 o  I R2 B i 3/ 2 2 x 2  R 2 

2

 R2 

3/ 2

Ejercicio 1: Un alambre de cobre desnudo de #10 puede conducir una intensidad de 50 A sin sobrecalentarse. Si se hace circular una intensidad de corriente de esta magnitud por una sección larga y recta de alambre del #10.¿A que distancia del eje del alambre la magnitud del campo resultante es igual a 0.001 T ?

Ejercicio 2.-Por una espira circular de radio 30 cm, situada en el aire, circula una intensidad de corriente de 10 A. Determinar: la intensidad del campo magnético en un En un punto situado a 700 mm sobre el eje de la espira.

B=

4𝜋10−7 (10)(0.3) 2 3 2 2 2(0.3 +0.7 )2

B= 1.28𝑥10−6T

8.2 FUERZA MAGNETICA ENTRE DOS CONDUCTORES PARALELOS Cuando dos cargas eléctricas se mueven en forma paralela interactúan sus respectivos campos magnéticos y se produce una fuerza magnética entre ellas. La fuerza magnética es de atracción si las cargas que se mueven paralelamente son del mismo signo y se desplazan en igual sentido. Sabíamos que dos cargas positivas (+) o negativas (-), se repelen y dos cargas positivas (+) y negativa se atraen. Sin embargo ahora veremos que dos alambres paralelos por las cuales pasa una corriente eléctrica (I) paralelas, pueden producir fuerzas magnéticas. “conductores paralelos que lleven corrientes en la misma dirección se atraen uno al otro, mientras que conductores paralelos que lleven corriente en direcciones opuestas se repelen uno al otro”.

Ejercicio 3. Los dos alambres del cordón de 2.0 m de largo de un aparato electrodoméstico están separados 3.0 mm y conducen una corriente de 8.0 A cd. Calcule la fuerza que un alambre ejerce sobre el otro.

Ejercicio 4. Suspensión de un alambre

8.3 Ley de Ampere Análogo de la Ley de Ampere para campo eléctrico.  Permite calcular fácilmente el campo en configuraciones con una elevada simetría.

 Donde C es cualquiera curva cerrada e I es la corriente neta, aplicable a corrientes

estacionarias (no cambian con el tiempo).  El B cumple con la regla de la mano derecha, con el pulgar apuntado con el sentido de la corriente

Campo magnético creado por un alambre largo portador de corriente Ejercicio 5. Un alambre recto largo de radio R porta una corriente estable I que se distribuye uniformemente a través de la sección transversal del alambre (figura ). Calcule el campo magnético a una distancia r desde el centro del alambre en las regiones r ≥ R y r