MAGNETISMOLIC. RICHARD BELLIDO QUISPE MAGNETISMO • Los primeros fenómenos magnéticos se descubrieron por vez primera al menos hace 2500 años en la ciudad de Magnesia (Turquía) donde encontraron algunas rocas que se atraían entre si y a esas rocas se les llamo imanes. quien encontró que un alambre conductor de corriente desviaba la aguja de una brújula.• En 1819 primera relación entre el magnetismo y las cargas en movimiento fue descubierto por Oersted. . • Algunos años mas tarde FaradayHenry descubrieron que el movimiento de un imán cerca de una bobina conductora da origen a una corriente en la bobina. . • El campo magnético ejerce una fuerza F sobre cualquier otra carga en movimiento o corriente presente en el campo.CAMPO MAGNÉTICO Podemos describir las interacciones magnéticas de la siguiente manera: • Una carga en movimiento o una corriente genera un campo magnético. La fuerza magnética sobre una partícula con carga en movimiento será: La unidad de medida del campo magnético B en el SI es 1 Ns/Cm o 1 N/Am. ambos campos ejercen fuerzas sobre la partícula. es decir: . La fuerza total F es la suma vectorial de las fuerzas eléctrica y magnética. También: 1 Gauss = 10-4 Tesla Cuando una partícula con carga se traslada a través de una región del espacio donde están presentes tanto un campo eléctrico como uno magnético. esta unidad se llama Tesla (T). hallamos la dirección del campo magnético. • Trazando una tangente a estas líneas.22x10-8 C tiene.81x10-3 Kg y una carga de 1. una velocidad v = (3. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la aceleración de la partícula producida por un campo magnético uniforme B = (1. • Sirven para describir como varia el campo magnético en una región del espacio. en un instante dado.00x104 m/s)j. . Una partícula con una masa de 1.63 T)i + (0.EJEMPLO 1. continuas. • Son líneas cerradas que no tienen principio ni fin.980 T)j? LÍNEAS DE CAMPO MAGNÉTICO • Son líneas imaginarias. • Regiones donde las líneas están muy cercas B es grande y donde están separadas B es pequeña. • Las líneas de campo no se cortan. por que sino tendríamos en un punto. dos direcciones del campo magnético y no puede ser. . FLUJO MAGNÉTICO El flujo magnético ФB a través de un elemento de área dA se define como: El flujo magnético total a través de la superficie es la suma de las contribuciones de los elementos de área individuales: . Un área circular con un radio de 6.230 T: (a) en la dirección +Z. (c) en la dirección +Y? . esta unidad se llama Weber. es decir: 1 Wb = 1 Tm2 = 1Nm/A Además el flujo magnético total a través de una superficie cerrada siempre es cero.1º respecto a la dirección +Z. es decir: EJEMPLO 2.50 cm yace en el plano XY. su unidad de medida en el SI es Tm2. ¿Cuál es la magnitud del flujo magnético a través de este circulo debido a un campo magnético uniforme B = 0. (b) a un ángulo de 53.El flujo magnético ФB es una cantidad escalar. tal como se muestra en la figura: Aplicando la segunda ley de Newton: donde m: masa de la partícula .MOVIMIENTO DE PARTICULAS CON CARGA EN UN CAMPO MAGNÉTICO: Consideremos una carga q positiva. que se mueve con una velocidad v en una región donde el campo magnético B es uniforme. de la partícula se halla de acuerdo a la ecuación v = wR.(Radio de una órbita circular en un campo magnético) La rapidez angular w. entonces: . Un electrón que se halla en el punto A de la figura que se muestra tiene una rapidez de 1.EJEMPLO 3. Halle (a) la magnitud y dirección del campo magnético que obliga al electrón a seguir la trayectoria semicircular de A a B. . (c) Repita lo anterior cuando la partícula es un protón en vez de un electrón.41x106 m/s. (b) el tiempo necesario para que el electrón se traslade de A a B. de longitud l y área de sección transversal A. perpendicular al plano del diagrama y dirigido hacia el plano de la hoja. donde la corriente es de abajo hacia arriba y que además el alambre se encuentra en un campo magnético uniforme B.FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UN CONDUCTOR QUE TRANSPORTA CORRIENTE: Consideremos un alambre conductor recto. entonces: La fuerza magnética sobre una carga en movimiento está dado por . si no que forma un ángulo ϕ con el. como se muestra en la figura: . tiene magnitud de Si el campo B no es perpendicular al alambre.si entonces La fuerza total F sobre todas las cargas en movimiento de este alambre conductor. tenemos que (Fuerza magnética sobre un conductor) Si el conductor no es recto. la fuerza dF sobre cada segmento es: (Fuerza magnética sobre una sección infinitesimal de alambre) . podemos dividirlo en segmentos infinitesimales dl.En su forma vectorial. El conductor transporta una corriente i. con la corriente opuesta a B. El conductor tiene un segmento recto de longitud L perpendicular al plano de la figura a la derecha. seguido de un semicírculo de radio R y finalmente otro segmento recto de longitud L paralelo al eje X. como se muestra. ¿Cuál es la fuerza magnética total sobre el conductor? .EJEMPLO 4. En la figura el campo magnético B es uniforme y perpendicular al plano de la figura y apunta hacia afuera. . como se muestra en la figura: La fuerza magnética en los lados 1 y 3 en la espira es cero.MOMENTO DE TORSIÓN EN UNA ESPIRA: Consideremos una espira rectangular que conduce una corriente i en presencia de un campo magnético uniforme en dirección paralela al plano de la espira. pues dichos alambres son antiparalelos y paralelos al campo respectivamente. La magnitud de este momento de torsión máximo es .Sin embargo. si hay fuerzas magnéticas actuando sobre los lados 2 y 4 pues dichos lados están orientados de forma perpendicular al campo magnético. entonces el momento de torsión será También el producto iA se define como el momento dipolar magnético o momento magnético de la espira. es decir . si el campo magnético B forma un ángulo ϕ con respecto al área vectorial A de la espira.Como el área encerrada por la espira es Ahora. donde ϕ. (Momento de torsión vectorial) . es el ángulo entre A y B.