CAMPO MAGNÉTICO

INTRODUCCIÓN

El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que enlaza ambas fuerzas, es el tema de este curso, se denomina teoría electromagnética. La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.

CAMPO MAGNÉTICO

El campo magnético es una magnitud vectorial y, por lo tanto, hay que definir su módulo, dirección y sentido.

= campo magnético, inducción magnética o densidad de flujo magnético.

La determinación de la hacemos experimentalmente a partir de un tubo de rayos catódicos que consta de:

 Cañón electrónico, que lanza electrones con una velocidad controlable.

 Pantalla fluorescente, que señala la incidencia del haz de electrones.

o Observaciones:

1º Si el haz de electrones se desvía, existe un campo magnético .

2º Se define como dirección de : "la dirección en que ha de moverse una carga para que el campo magnético no ejerza fuerza sobre ella".

Supongamos que esto ocurre cuando, en la figura, tiene la dirección del eje OZ, siendo, por tanto, ésta la dirección de .

3º Cuando la velocidad de la carga móvil es perpendicular al campo magnético, la fuerza que actúa sobre la carga es perpendicular a y , tal como en la figura.

4º Consideremos que emitimos iones positivos a una velocidad no perpendicular a .

Se observa que la fuerza que actúa sobre la carga, +q, móvil, es perpendicular a y , siendo su módulo proporcional al valor de la carga y a .

Se define módulo de : "la constante de proporcionalidad entre F y ", es decir

5º La fuerza ejercida sobre una carga positiva es opuesta a la ejercida sobre una negativa para valores fijos de y .

Dado que el sentido de es inmedible (es un ente abstracto inventado), definimos sentido de : "aquél que cumple la relación, donde q viene afectado de su signo".

a) Líneas de Campo Magnético.-

Del mismo modo que el campo eléctrico E puede representarse mediante líneas de campo eléctrico, también el campo magnético B puede ser representado mediante líneas de campo magnético. En ambos casos, la dirección del campo viene indicada por la dirección de las líneas de campo, y la magnitud del campo por su densidad. Existen, sin embargo, dos importantes diferencias entre líneas del campo eléctrico y líneas de campo magnético:

1. Las líneas de campo eléctrico poseen la dirección de la fuerza eléctrica sobre la carga positiva, mientras que las líneas de campo magnético son perpendiculares a la fuerza magnética sobre una carga móvil.

2. Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas; las líneas de campo magnético forman circuitos cerrados. Con los polos magnéticos aislados aparentemente no existen, no hay puntos en el espacio donde las líneas de campo magnético comiencen o terminen.

Vamos a ver un par de figuras donde se muestran las líneas de campo, tanto fuera como dentro de una barra imanada:

En la primera figura, vemos las líneas de campo magnético dentro y fuera de una barra magnética.

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