Fuerza Magnetica

La fuerza magnética es una de las fuerzas de la naturaleza más interesantes y complejas, física y matemáticamente, depende de muchos parámetros y ha sido sistemáticamente estudiada y comprendida desde hace varios siglos.

A partir de 1950 con la socialización de la ferrita y de las primeras memorias del computador, unidos con las mejores y avances en las telecomunicaciones, se han logrado desarrollar en los últimos años materiales ferro-magnéticos con μr (permeabilidad magnética relativa) cada vez más altos, lo cual ha generado profundas transformaciones en los materiales para las máquinas o para los núcleos de muchas bobinas y para mejorar la calidad de algunas antenas.

“LA FUERZA MAGNÉTICA”

La fuerza magnética depende de la carga eléctrica (q), de la inducción magnética (B), de la velocidad con que penetra al campo (v) y del ángulo con que lo hace. Matemáticamente esta fuerza es el resultado de un producto cruz (vectorial):

F = q v x B. Las unidades de fuerza están relacionadas en el sistema MKSC, así:

FUERZA DE LORENTZ

En física, la fuerza de Lorentz es la fuerza ejercida por el campo electromagnético que recibe una partícula cargada o una corriente eléctrica.

Cuando una carga eléctrica en movimiento, se desplaza en una zona donde existe un campo magnético, además de los efectos regidos por la ley de Coulomb, se ve sometida a la acción de una fuerza.

Supongamos que una carga Q, que se desplaza a una velocidad v, en el interior de un campo magnético B. Este campo genera que aparezca una fuerza F, que actúa sobre la carga Q, de manera que podemos evaluar dicha fuerza por la expresión:

Como la fuerza es el resultado de un producto vectorial, será perpendicular a los factores, es decir, a la velocidad y al campo magnético. Al ser perpendicular a la velocidad de la carga, también lo es a su trayectoria, por lo cual dicha fuerza no realiza trabajo sobre la carga, lo que supone que no hay cambio de energía cinética, o lo que es lo mismo, no cambia el módulo de la velocidad. La única acción que se origina, cuando la partícula entra en el campo magnético, es una variación de la dirección de la velocidad, manteniéndose constante el módulo.

FORMA CLÁSICA

Para una partícula sometida a un campo eléctrico combinado con un campo magnético, la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz sobre esa partícula viene dada por:

Donde es la velocidad de la carga, es el vector intensidad de campo eléctrico y es el vector inducción magnética. La expresión siguiente está relacionada con la fuerza de Laplace o fuerza sobre un hilo conductor por el que circula corriente:

Donde es la longitud del conductor, es la intensidad de corriente y la inducción magnética. A pesar de ser una consecuencia directa de ella, esta última expresión históricamente se encontró antes que la anterior, debido a que las corrientes eléctricas se manejaban antes de que estuviese claro si la carga eléctrica era un fluido continuo o estaba constituida por pequeñas cargas discretas.

LEY DE AMPÈRE

En física del magnetismo, la ley de Ampère, modelada por André-Marie Ampère en 1831,1 relaciona un campo magnético estático con la causa que la produce, es decir, una corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la corrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell, formando parte del electromagnetismo de la física clásica.

La ley de Ampére explica, que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno.

El campo magnético es un campo angular con forma circular, cuyas líneas encierran la corriente. La dirección del campo en un punto es tangencial al círculo que

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