FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO (B) ESPIRA CIRCULAR

Transcripción

1 FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO (B) CONDUCTOR RECTILÍNEO ESPIRA CIRCULAR BOBINA O SOLENOIDE

2 CAMPO MAGNÉTICO (B) DE UN CONDUCTOR RECTILÍNEO: UNA CORRIENTE ELÉCTRICA GENERA CAMPO UN CAMPO MAGNÉTICO CORRIENTE ELÉCTRICA (i) CAMPO MAGNÉTICO (B)

3 CÓMO VISUALIZAR EL CAMPO MAGNÉTICO DE UN CONDUCTOR RECTILINEO QUE PORTA UNA CORRIENTE?

4 CONCLUSIONES: El campo magnético de una corriente eléctrica también se puede representar mediante «líneas de campo» Las líneas de campo son circunferencias cuyo centro es el propio alambre

5 CAMPO MAGNÉTICO DE UN CONDUCTOR RECTILÍNEO MAGNITUD B= μi O 2 r B= Magnitud del campo magnético [Tesla] [T] µ o = 4πx10-7 [Tm/A] Permeabilidad magnética del espacio libre i= corriente eléctrica [A] r= Distancia al alambre [m] DIRECCIÓN Y SENTIDO Regla de la mano derecha

6 DIRECCIÓN Y SENTIDO REGLA DE LA MANO DERECHA 1. Colocar el dedo pulgar de la mano derecha en el sentido de la corriente 2. los demás dedos rodeando al conductor 3. Y estos dedos apuntaran en el sentido del campo B CAMPO MAGNÉTICO INGRESA AL PLANO CAMPO MAGNÉTICO SALE DEL PLANO

7 EJEMPLO: Dibuje el vector campo magnético en las zonas indicadas en cada caso

8 CONDUCTOR PERPENDICULAR AL PLANO DE LA HOJA: Corriente saliendo del plano de la hoja Corriente entrando al plano de la hoja i i

9 EJEMPLO: Dibuje el vector campo magnético en las zonas indicadas en cada caso

10 EJEMPLOS: 1. Un conductor recto es recorrido por una corriente de intensidad de 2 A. Determine la magnitud y el sentido del vector campo magnético magnética en un punto P, colocado a 10 cm del conductor 2. Dos cables metálicos son recorridos por las corrientes i 1 = 2 A y e i 2 = 6 A,conforme indica la figura. Determine la magnitud del vector campo magnético resultante en el punto M

11 3. Si en el problema anterior, los conductores estuvieran dispuestos según se indica en la figura, determina el campo resultante

12 RESUMEN MAGNITUD B= μi O 2 r DIRECCION Y SENTIDO REGLA DE LA MANO DERECHA

13 FUERZA ENTRE CONDUCTORES PARALELOS La corriente i genera un campo magnético que «siente» el otro alambre En la imagen se muestra el campo magnético generado por la corriente i 1

14 FUERZA ENTRE CONDUCTORES CON CORRIENTES EN IGUAL SENTIDO: campo magnético B 2 generado por i 2 campo magnético B 1 generado por i 1 F 21 F 12 El campo magnético B 2 ejerce una fuerza magnética sobre el alambre 1 El campo magnético B 1 ejerce una fuerza magnética sobre el alambre 2 Corrientes de igual sentido generan fuerzas de atracción entre los alambres

15 FUERZA ENTRE CONDUCTORES CON CORRIENTES EN SENTIDOS OPUESTOS: campo magnético B 2 generado por i 2 campo magnético B 1 generado por i 1 F 21 F 12 El campo magnético B 2 ejerce una fuerza magnética sobre el alambre 1 El campo magnético B 1 ejerce una fuerza magnética sobre el alambre 2 Corrientes en sentido opuesto generan fuerzas de repulsión entre los alambres

16 La magnitud del campo magnético generado por i 1 está dado por μi O1 B 1 = (1) 2 r El campo magnético B 1 ejerce una fuerza magnética sobre el alambre 2; la magnitud de esta fuerza está dada por: F = B1i 2l 2 (2) Reemplazando (1) en (2) Fuerza magnética entre conductores paralelos μoi1 i2l F= 2 r

17 EJEMPLO: Los alambres de la figura poseen 10 m y están separados 10 cm. Si portan corrientes de 6 A y 4 A respectivamente. Determine la fuerza que experimentan

18 OTRAS FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO ESPIRA CIRCULAR MAGNITUD o μi B= 2r DIRECCIÓN Y SENTIDO Perpendicular al plano de la espira Regla de la mano derecha Los dedos en el sentido de la corriente El pulgar apuntará en la dirección del campo

19 El campo magnético general de una espira circular con corriente es similar al de un imán recto.

20 EJEMPLO: En cada caso, determine la dirección y sentido en el centro C de la espira

21 EJEMPLO: Una espira circular de radio 20 cm es recorrida por una corriente de 12 A en sentido horario. Determine el vector campo magnético en el centro de la espira

22 EJEMPLO 2 Dos espiras circulares, concéntricas y coplanarias, de radios 3 π m y 5π m, son recorridas por corrientes de 3 A y 4 A, como indica la figura. Determine el campo magnético resultante en el centro de las espiras

23 OTRAS FUENTES DE CAMPO MAGNÉTICO MAGNITUD B = μoni L BOBINA O SOLENOIDE N L i μ O B Cantidad de espiras Largo de la bobina (m) Corriente (A) Permeabilidad magnética del espacio libre 4πx10-7 (Tm/A) Campo magnético al interior de la bobina (constante) (T) DIRECCIÓN Y SENTIDO Regla de la mano derecha

24 El campo magnético de un solenoide tiene una configuración similar al de un imán de barra Un solenoide tiene las mismas propiedades magnéticas que un imán Si el solenoide puede girar libremente se orientara en la dirección N-S igual que un imán Los extremos del solenoide se comportan como los polos de un imán Los solenoides suelen llamarse electroimán (imán obtenido por el paso de una corriente eléctrica en un conductor enrollado)