Fuentes De Campo Magnetico

FUENTES DE CAMPO MAGNETICO

En 1819 Oesterd descubrió que, cuando colocaba una brújula cerca de un alambre conductor, la aguja se desviaba cuando pasaba una corriente eléctrica por el alambre. De esta forma se supo que la corriente eléctrica era la fuente de un campo magnético capaz de producir un torque sobre la aguja de una brújula.

Esta observación de Oesterd era la primera experiencia que indicaba una conexión entre electricidad y el magnetismo, que antes de esta experiencia se habían considerado como eventos separados, sin ninguna relación.

Inmediatamente después de que Oesterd descubriese que la corriente eléctrica es una fuente de campo magnético, los experimentos que llevaron a cabo André Marie Ampere (1775-1836), Jean Baptiste Biot (1774-1862) y Félix Savart (1791-1841) dieron lugar a lo que en la actualidad se conoce como ley de Biot – Savart, que determina el campo magnético creado en un punto del espacio por una corriente eléctrica o por distribuciones de corriente eléctrica.

LEY DE BIOT-SAVART

La ley de Biot-Savart indica el campo magnético creado por corrientes eléctricas estacionarias.

En el caso de las corrientes que circulan por circuitos filiformes (o cerrados), la contribución de un elemento infinitesimal de longitud del circuito recorrido por una corriente crea una contribución elemental de campo magnético, , en el punto situado en la posición que apunta el vector a una distancia r respecto de , quien apunta en dirección a la corriente I:

Donde μ0 es la permeabilidad magnética del vacío, y es un vector unitario.

En el caso de corrientes distribuidas en volúmenes, la contribución de cada elemento de volumen de la distribución, viene dado por

Donde es la densidad de corriente en el elemento de volumen y es la posición relativa del punto en el que queremos calcular el campo, respecto del elemento de volumen en cuestión.

En ambos casos, el campo final resulta de aplicar el principio de superposición a través de la expresión

En la que la integral se extiende a todo el recinto que contiene las fuentes del campo.

La ley de Biot-Savart es fundamental en magnetostática tanto como la ley de Coulomb lo es en electrostática.

FUERTES ENTRE CORRIENTES PARALELAS

Durante mucho tiempo se pensó que el magnetismo tenía otro tipo de origen, pero el experimento de Oersted demostró que estaba ligado a la existencia de cargas en movimiento. En efecto, Oersted comprobó que al situar una brújula próxima a un hilo por el que circulaba una corriente eléctrica, cambiaba su orientación, tendiendo a situarse perpendicularmente a dicha corriente y cambiando su sentido de rotación si cambiaba la dirección de la corriente. Es decir, la corriente eléctrica tiene un efecto similar al de un imán. Consecuentemente, fue Ampere quien razonó correctamente que debería producirse tal acción magnética entre dos corrientes eléctricas.

Cuando por un conductor circula corriente eléctrica aparece un campo de fuerzas que se pone de manifiesto al situar otro conductor también con corriente en su entorno. Ampere demostró que las corrientes eléctricas se atraen y se repelen de modo similar a como lo hacen los imanes y propuso que las fuerzas magnéticas se deben al hecho de tener cargas en movimiento. Por este motivo, sugirió que el magnetismo de un imán se debía a la existencia de minúsculas corrientes eléctricas en el interior de los átomos. Es decir, existen en la naturaleza fuerzas distintas a las electrostáticas que se efectúan entre partículas cargadas en movimiento.

En concreto, Ampere estableció que la fuerza entre dos corrientes rectilíneas, paralelas y muy largas respecto a la separación entre las mismas, debía ser proporcional al valor de las corrientes que circulaban por los hilos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre dichos hilos. Además, dicha fuerza

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