Física II Campo Magnético

Campo Magnético [pic 1]

• Existen dos polos magnéticos (Norte y Sur)
• Polos iguales se repelen y distintos se atraen
• Los polos magnéticos no se pueden separar
• No existen monopolos magnéticos
• Las cargas en movimiento y las corrientes interactúan con el campo magnético
• El campo magnético es producido por cargas en movimiento y corrientes

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Fuerza Magnética sobre una carga en movimiento:

• La fuerza es proporcional a la carga en movimiento
• Proporcional a la velocidad de carga
• Proporcional al campo [pic 4]
• Es perpendicular al plano formado por [pic 5]
• Proporcional al seno del ángulo entre [pic 6]

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• Una carga que se mueve paralela al campo magnético, su fuerza será 0
•  es perpendicular al plano que contiene a [pic 9][pic 10]
• Una carga que se mueve perpendicular al campo magnético se experimenta la fuerza +
• Si la carga es - la fuerza cambia de dirección

Flujo de campo magnético:

 [pic 11][pic 12]

[pic 13]

Ley de Gauss para campo :[pic 14]

 [pic 15][pic 16]

• Siempre será 0 ya que las líneas de campo son cerradas y no hay monopolos.

Movimiento de cargas dentro de un campo magnético:

• Consideremos un campo magnético uniforme, dentro de ese campo se mueve una carga q con una velocidad [pic 17]
• El campo magnético no puede cambiar la rapidez de las cargas, es decir la magnitud de la velocidad, pero la dirección si.
• Solo la fuerza magnética puede cambiar la dirección de la velocidad de una carga, nunca su rapidez
• Se convierte en un movimiento circular uniforme

                                                   [pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

[pic 22]

• Si la carga es negativa la circunferencia se recorre en sentido opuesto a las manecillas del reloj
• Si la carga en movimiento tiene además una componente paralela al campo magnético el movimiento que se realizará se conoce como movimiento ecoloidal

Avance: distancia que recorre la carga en la dirección del campo al realizar una revolución completa

                                        [pic 23][pic 24]

Fuerza magnética sobre un conductor que transporta corriente:

Fuerza magnética sobre un segmento recto de alambre:  Consideremos un conductor de longitud L y área transversal A a través de la cual circula una corriente i, el conductor se encuentra dentro de un campo magnético uniforme

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•  es un vector cuta magnitud es la longitud del conductor y su dirección es la misma corriente[pic 26]
• Nada cambia si las cargas dentro de la corriente son negativas
• La fuerza total del sistema se encuentra integrando

Si el conductor con corriente es curvo [pic 27]

Torque sobre una espira (conductor con recorrido) cerrado:

• La fuerza total sobre una espira con corriente debido a siempre es 0.    [pic 28][pic 29]
• Como F y -F tienen diferentes líneas (paralelas) de acción se produce un torque sobre la espira, a este par de fuerzas se les conoce como curla
• La fuerza neta sobre una espira de corriente en un campo magnético uniforme es igual a cero. Sin embargo, la torca neta, en general, no es igual a cero.

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• La dirección de  se define como la perpendicular al plano de la espira.[pic 34]
• La torca es máxima cuando M y B son perpendiculares, y es igual a cero cuando son paralelos o antiparalelos.
• Una espira de corriente, o cualquier otro cuerpo que experimenta una torca magnética, también recibe el nombre de dipolo magnético.
• La torca tiende a hacer girar la espira en la dirección en que disminuye .[pic 35]

Campo Magnético de una carga en movimiento:

• La magnitud de  es proporcional a q y a y al [pic 36][pic 37][pic 38]
• El campo  es perpendicular al plano formado por  [pic 39][pic 40]

[pic 41]

[pic 42]

• [pic 43]
• Una carga en movimiento no genera campo magnético sobre la línea de movimiento
• Las líneas son círculos concéntricos con la línea de movimiento de carga
• Si la carga es negativa el campo generado se invierte.

Campo magnético de un elemento de corriente:

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