Fuentes de Campo Magnético
Campo de una carga puntual
Los experimentos demuestran que la magnitud del campo magnético es proporcional a la magnitud de la carga q y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. La dirección es perpendicular al plano que contiene esta línea y al vector velocidad de la partícula. Además, la magnitud del campo también es proporcional a la rapidez de la partícula y al seno del ángulo entre la velocidad y la distancia.
Campo Vectorial
Es posible incorporar tanto la magnitud como la dirección de en una sola ecuación vectorial utilizando el producto vectorial. Para evitar tener que decir “la dirección desde la fuente q al punto P del campo” una y otra vez, introduciremos un vector unitario.
Lineas de campo
Una carga puntual en movimiento también produce un campo eléctrico, con líneas de campo que irradian hacia fuera desde una carga positiva. Las líneas de campo magnético son diferentes por completo. El análisis anterior indica que para una carga puntual que se mueva con una deterrminada velocidad las líneas de campo magnético son círculos con centro en la línea del vector velocidad y que yacen en planos perpendiculares a esta línea. Las direcciones de las líneas de campo para una carga positiva están dadas por la siguiente regla de la mano derecha: Tome el vector velocidad con su mano derecha de manera que su pulgar apunte en dirección de luego, cierre sus dedos alrededor de la línea de en el mismo sentido que las líneas de campo magnético, suponiendo que q es positiva.
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Campo magnético de un elemento de corriente
Igual que para el campo eléctrico, hay un principio de superposición de campos magnéticos:
El campo magnético total generado por varias cargas en movimiento es la suma vectorial de los campos generados por las cargas individuales.
Las cargas en movimiento en este segmento son equivalentes a una sola carga dQ que viaja con una velocidad igual a la velocidad de deriva dv
Elemento de corriente: Campo vectorial magnético
Las ecuaciones presentadas constituyen la ley de Biot y Savart. Esta ley se utiliza para encontrar el campo magnético total debido a la corriente en un circuito completo en cualquier punto en el espacio.
Para hacerlo, se integra la ecuación de la derecha con respecto a todos los segmentos dl que conduzcan corriente.
Líneas de capo magnético
Los vectores de campo y las líneas de campo magnético de un elemento de corriente son exactamente como los que establece una carga dQ que se desplaza en la dirección de la velocidad de deriva Las líneas de campo son círculos en planos perpendiculares a dl y con centro en la línea de dl.
Si hay materia presente en el espacio alrededor de un conductor que transporte corriente, el campo en un punto P del campo en su vecindad tendrá una contribución adicional que proviene de la magnetización del material
Campo magnético de un conductor que transporta corriente
Una aplicación importante de la ley de Biot y Savart es la obtención del campo magnético producido por un conductor recto que conduce corriente. Este resultado es útil debido a que prácticamente en todos los aparatos eléctricos y electrónicos se encuentran alambres conductores rectos.
Campo cerca de un conductor largo y recto
Campo de un conductor recto portador de corriente a una distancia 2a
Capo cerca del conductor
Campo en una suerficie cerrada
Regla de la mano derecha
