Tema 1. Campo magnético Resumen

Magnetismo e imanes Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por un imán (como la magnetita). Habitualmente tienen en su composición hierro, cobalto o níquel así como aleaciones de estos metales. En función de cómo se comporta un material frente al magnetismo, podemos distinguir cuatro clases de sustancias: a) No magnéticas b) Paramagnéticas c) Diamagnéticas d) Ferromagnéticas Imagen Archaeodontosaurus Creative Commons Los imanes tienen siempre dos polos, denominados Norte (N) y Sur (S). Cuando un imán se fractura, cada una de sus partes se convierte a su vez en un nuevo imán con polo Norte y Sur, resultando imposible separar los polos de un imán. Los polos del mismo tipo se repelen, mientras que los de tipo contrario se atraen. Imagen . Geek Creative Commons

Campo magnetostático Las partículas cargadas en movimiento (lo que conocemos como electricidad) producen efectos similares al de los imanes. La ley de Lorentz da el valor de la fuerza experimentada por una carga moviéndose en el seno de un campo magnético: “Cuando un cuerpo de carga se mueve con una velocidad constante dentro de un campo magnético , la fuerza que experimenta viene dada por la expresión: En el caso que estemos únicamente interesados en su módulo, es posible utilizar la expresión en función del ángulo formado entre y : La unidad de inducción magnética en el sistema internacional (SI), denominada tesla (T) (1 T = 1 N·A-1·m-1) Imagen. Chanchocan Creative Commons

Fuerza sobre una corriente Una consecuencia importante de la ley de Lorentz es que el movimiento de una carga en un campo magnético depende de la dirección de la velocidad y del ángulo con el que entra al campo la carga. Imagen Jquilez Permiso uso educativo Imagen Algarabia Dominio público Hay aplicaciones técnicas muy importantes de los campos magnéticos: Aceleradores de partículas Espectrógrafo de masas Fuerza sobre una corriente La fuerza ejercida por un campo magnético uniforme sobre un hilo conductor rectilíneo de longitud viene dado por donde es la intensidad de la corriente que circula por el conductor. Esta expresión se conoce también como Ley de Laplace. 4

Momento sobre una espira rectangular . Momento sobre una espira rectangular El momento del par de fuerzas que actúa sobre una espira rectangular por la que circula una corriente de intensidad I y que se encuentra situada en un campo magnético toma un valor donde es un vector perpendicular en todo momento a la espira y cuyo módulo tiene el mismo valor que la superficie de la espira. Imagen Ángel Franco García Permiso uso educativo El momento es nulo cuando el plano de la espira sea perpendicular al campo ; en esta situación la espira no girará. Si el plano de la espira se encuentra en la misma dirección que el campo, entonces el momento es máximo.

Ley de Biot y Savart El campo creado por un conductor rectilíneo en el vacío viene dado por la expresión donde I es la intensidad de la corriente que circula por el cable, R la distancia al cable del punto en el que se quiera calcular el campo y μo la permeabilidad magnética del vacío. 1) Las líneas del campo son circunferencias centradas en el hilo y se encuentran en un plano perpendicular al mismo. 2) El sentido del campo depende del sentido de la corriente. Imagen. Talos Creative Commons

Fuerza entre corrientes paralelas La fuerza magnética ejercida entre dos conductores rectilíneos por los que circula una corriente eléctrica está contenida en el plano que forman ambos conductores y es perpendicular a los mismos, siendo el valor de su módulo: Esta fuerza es atractiva cuando las corrientes tienen el mismo sentido y repulsiva si el sentido es opuesto. Imagen Sunil Singh Creative Commons Imagen rlopez33 Permiso uso educativo Este resultado permite definir la unidad de intensidad en el S. I. El amperio (A) es la intensidad de corriente constante que, manteniéndose en dos conductores rectilíneos paralelos situados en el vacío y separados entre sí 1 m, produce sobre cada uno de ellos una fuerza igual a 2·10-7 N por metro de longitud.