Campo Magnético

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Programa

  1. Introducción. Fuerza entre imanes Fuerzas sobre cargas en movimiento.                                                         

  2. Movimientos de cargas en campos magnéticos.

  3. Corriente eléctrica y fuerza sobre corrientes.

  4. Campos magnéticos creados por     corrientes. Ley de Biot y Savart.

  5.  Ley de Ampère. Aplicación al cálculo   de campos magnéticos.

  6. Flujo magnético. Inducción magnética.

  7. Ley de Faraday. Fuerza electromotríz de movimiento.

  8. Inductancia. Energía asociada a un campo magnético.

Objetivos

a)     Introducir el campo magnético considerando las fuerzas entre imanes que permiten distinguir  dos tipos de polos magnéticos que se presentan siempre asociados, nunca aislados.

b)      Analizar la expresión de la fuerza magnética sobre una carga móvil y destacar sus diferencias  con la fuerza que ejerce un campo eléctrico.

c)      Calcular la fuerza magnética sobre una línea de corriente y el efecto de un campo magnético uniforme sobre un imán y una espira.

d) Formular la ley de Biot para calcular el campo magnético creado por líneas de corriente. Formular la ley de Ampère y aplicarla al cálculo de campos magnéticos. Definir la intensidad de corriente a partir de la fuerza entre corrientes eléctricas.

e) Discutir los fenómenos de inducción. Formular la ley de Faraday que relaciona la fuerza electromotriz inducida con la variación temporal del flujo magnético.

f)   Definir un inductor y calcular la energía almacenada en un inductor por el que circula una corriente eléctrica.

     

Consideraciones previas

Es conveniente, sobre todo si no has estudiado Física en 2º de Bachiller, que repases los conceptos fundamentales sobre magnetismo, fuerzas magnéticas, corrientes eléctricas y fuerzas electromotrices inducidas que se abordan en este tema, así como que recuerdes el carácter vectorial de la magnitud campo magnético y las operaciones con vectores, sobre todo el producto vectorial de dos vectores.

Una introducción sobre el campo magnético de la Tierra ,te ayudará a comprender el magnetismo y debe llevarte al estudio del comportamiento  de partículas cargadas que se mueven en el interior de campos magnéticos y a sus aplicaciones mas directas, como son el espectrómetro de masas y el ciclotrón.

Debes comprender también que una carga en movimiento o una corriente eléctrica son los responsables de la aparición de un campo magnético y debes aprender a calcular los campos magnéticos producidos por distintas configuraciones de corrientes (Corrientes rectilíneas, espiras, solenoides...),bien aplicando la ley de Biot y Savart o en algunos casos la ley de Ampère. Así mismo y como consecuencia de lo anterior debes saber calcular las fuerzas que aparecen entre corrientes eléctricas y que dan lugar a la definición del amperio.

El comportamiento magnético de la materia lo debes abordar mediante la introducción del momento dipolar magnético de un dipolo magnético (en claro paralelismo con el momento dipolar eléctrico de un dipolo eléctrico, introducido en el tema anterior), asimilando una espira de corriente con un dipolo magnético e introduciendo la constante susceptibilidad magnética que caracteriza en cuanto a sus propiedades magnéticas a un material determinado.

Por último, el concepto de flujo magnético, y su variación con el tiempo, te deben llevar a entender el fenómeno de inducción magnética,(la aparición de fuerzas electromotrices inducidas) y con ello a saber formular y entender la ley de Faraday y saber calcular el coeficiente de autoinducción de un inductor, así como la energía magnética almacenada en el mismo.

Página mantenida por Mario Pardo
Última actualización: 14-febrero-2007

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