Consideraciones generales del Magnetismo Magnetismo y campo magnetico

Que es el magnetismo? Es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Cada electrón es, por su naturaleza, un pequeño imán. Ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados.

Campo magnetico Es posible definir el campo magnetico en cualquier punto en el espacio en función de la fuerza magnetica que ejerce el campo sobre una partícula con carga que se mueve con una velocidad , misma que se identifica como el objeto de prueba.

Ejemplos del campo magnetico

Propiedades de la fuerza magnetica La magnitud FB de la fuerza magnetica ejercida sobre la partícula es proporcional a la carga q y a la rapidez v de dicha partícula. Cuando una partícula con carga se mueve paralela al vector de campo marnetico, la fuerza magnetica que actúa sobre ella es cero. La fuerza magnetica ejercida sobre una carga positiva tiene dirección opuesta a la dirección de la fuerza magnetica sobre una carga negativa que se mueve en la misma dirección.

Dirección de la fuerza magnetica

Unidades de medición Las unidades del campo magnetico son Newron por cada coulomn-metro por cada segundo, o Tesla.

Ejercicio ejemplo Un electrón en un cinescopio de una televisión se mueve hacia el frente del cinescopio con una rapidez de 8.0 x 106 m/s a lo largo del eje x. Rodeando el cuello del tubo hay bobinas de alambre que crean un campo magnetico de 0.025 T de magnitud, dirigidos en un ángulo de 600 con el eje x y se encuentra en el plano xy. Calcula la fuerza magnetica sobre el electron.

Movimientos de una partícula con carga en un campo magnetico uniforme Radio de una trayectoria circular Rapidez Angular de una partícula

Ejemplo Un proton se mueve en una órbita circular de 14 cm de radio en un campo magnetico uniforme de 0.35T, perpendicular a la velocidad del protón. Encuentre la rapidez del protón.

EJEMPLO 2 En un experimento diseñado para medir la magnitud de un campo magnetico uniforme, los electrones se aceleran desde el reposo a causa de una diferencia de potencial de 350V y despues entran a un campo magnetico uniforme que es perpendicular al vector velocidad de los ejectrones. Los electrones viajan a lo largo de una trayectoria curva debido a la fuerza magnetica que se ejerce sobre ellos, y se observa que el radio de la trayectoria es de 7.5cm.

Fuerza magnética que actúa sobre un conductor que transporta corriente

La fuerza ejercida sobre un alambre conductor que transporta corriente en un campo magnético uniforme es: Donde: Fb= Fuerza magnética. q= Carga de la partícula en movimiento. Vd= velocidad de arrastre. B= Campo magnético uniforme. n= Número de cargas por unidad de volumen. A= Área de sección transversal del alambre. L= longitud del alambre.

Momento de torsión sobre una espira de corriente en un campo magnético uniforme Se tiene una espira cuadrada con una corriente I en presencia de un campo magnético. F2 = F4 = IaB