Campo Magneticos Producidos Por Una Corriente

El campo magnético representa una región del espacio en la que una carga eléctrica puntual de valor q, que se desplaza a una velocidad experimenta los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad v como al campo B. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente ecuación.

 F=qv X B

Donde F es la fuerza, v es la velocidad y B el campo magnético, también llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético. (Nótese que tanto F como v y B son magnitudes vectoriales y el producto vectorial tiene como resultante un vector perpendicular tanto a v como a B). El módulo de la fuerza resultante será

    |F| = |q||v||B|.sin 0

• Conductor Rectilineo  

 es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorenz  que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. 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.

La corriente en un conductor rectilíneo es transportada por electrones libres, siendo el número de estos electrones por unidad de volumen del alambre. La magnitud de la fuerza media que obra en uno de estos electrones está dada por;

por ser y siendo la velocidad de arrastre: . Por lo tanto,

Conductor Circular 

El conductor circular compacto; en este tipo de conductor, las hebras que lo constituyen

.tienen diferentes secciones, de modo de aprovechar mejor el espacio. Con esta construcción, se

obtiene un conductor de menor diámetro y peso, que un conductor concéntrico, comparando una

misma sección de cobre. Esto significa estructuras mas livianas en tendidos aéreos o ductos de

menor diámetro en tendido subterráneo.

 

 

 

 

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CONDUCTOR SOLENOIDE

Campo producido por un solenoide en un punto de su eje

Vamos a calcular el campo producido por el solenoide en un punto P situado en el eje del solenoide sumando el campo producido por las N espiras.

En la figura, tenemos un corte longitudinal de un solenoide de longitud L, formado por N espiras iguales de radio a.
En la página anterior, obtuvimos la expresión del campo magnetico producido por una espira de radio a en un punto P de su eje distante x.

Todas las espiras del solenoide producen en P un campo que tiene la misma dirección y sentido, pero distinto módulo, dependiendo de su distancia x al punto P.
El número de espiras que hay en el intervalo comprendido entre x y x+dx es dn=N·dx/L
Estas espiras producen en P un campo que es el producto del campo producido por una espira por el número dn de espiras

Para integrar, tenemos que hacer el cambio de variable a=x·tanq , y teniendo en cuenta que 1+tan²q =1/cos²q , simplificamos mucho la integral

Si el solenoide es muy largo comparado con su radio a y si el punto P está situado en el centro, tendremos que q ₁® p , y q ₂® 0. El campo B vale entonces

El campo magnético es prácticamente uniforme en el interior del solenoide, en los extremos del solenoide se reduce a la mitad del campo magnético en el centro.

El solenoide. Ley de Ampère

Si suponemos que el solenoide es muy largo comparado con el radio de sus espiras, el campo es aproximadamente uniforme y paralelo al eje en el interior del solenoide y es nulo fuera del solenoide. En esta aproximación es aplicable la ley de Ampère.

El primer miembro, es la circulación del campo magnético a lo largo de un camino cerrado y en el segundo miembro, el término i se refiere a la intensidad que atraviesa dicho camino cerrado.
Para determinar el campo magnético, aplicando la ley de Ampère, tomamos un camino cerrado ABCD que sea atravesado por corrientes. La circulación es la suma de cuatro contribuciones, una por cada lado.

La corriente que atraviesa el camino cerrado ABCD se puede calcular fácilmente:
Si hay N espiras en la longitud L del solenoide en la longitud x habrá Nx/L espiras. Como cada espira trasporta una corriente de intensidad i, la corriente que atraviesa el camino cerrado ABCD es Nx·i/L.
La ley de Ampère se escribe para el solenoide.

Para visualizar las líneas (lineas de campo) del campo magnético, se emplean limaduras de hierro. Este procedimiento es muy limitado y requiere bastante cuidado por parte del experimentador.
En el programa interactivo se calcula, aplicando la ley de Biot-Savart, el campo magnetico producido por cada espira en un punto fuera del eje. Posteriormente, determina el campo magnético resultante, sumando vectorialmente el campo producido por cada espira en dicho punto. Finalmente, se trazan las líneas del campo magnético que pasan por puntos equidistantes a lo largo del diámetro del solenoide.

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/magnetico/cMagnetico.html