El campo magnético Imanes La Tierra es un imán con polos magnéticos cerca de los polos geográficos.

Presentación del tema: "El campo magnético Imanes La Tierra es un imán con polos magnéticos cerca de los polos geográficos."— Transcripción de la presentación:

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2 El campo magnético Imanes La Tierra es un imán con polos magnéticos cerca de los polos geográficos

3 El campo magnético Un protón se mueve en una región de campos cruzados E = 2x10 5 N/C y B = 3000 G, como se muestra en la figura (a) Cual es la velocidad del protón si no se desvía de la trayectoria rectilínea. (b) Si el campo eléctrico es desconectado, dibuja la trayectoria del protón FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UNA CARGA EN MOVIMIENTO

4  Calcularemos ahora la fuerza magnética F que actúa sobre el alambre.

5 Campo Magnético. Fuerza magnética sobre un elemento de corriente

6 Campo Magnético. Momentos en espiras que portan corriente B Una espira que porta corriente no experimenta fuerza neta en un campo magnético, uniforme, pero sobre ella aparece un momento que tiende a llevarla de tal forma que la normal a la espira se alinee con el campo MOMENTO DIPOLAR MAGNETICO Una bobina circular de radio 2 cm tiene10 espiras de cable y transporta una corriente de 3 A. El eje de la bobina forma un ángulo de 30º con un campo magnético de 8000 G. Calcular el momento que actúa sobre la bobina MOMENTO SOBRE LA ESPIRA

7 Movimiento de una espira con corriente en un campo magnético

8 Energía de una espira con corriente en un campo magnético

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10 Cuando un electrón entra en un campo magnético uniforme y normal a su velocidad describe una órbita debido a la fuerza magnética. Hay que tener presente que al ser la carga negativa la fuerza es opuesta a la que experimentaría una carga positiva. La velocidad del electrón es: E c = ½. m v 2 ® v = (2. E c /m) 1/2 v = (2.2,4.10 3.1,6.10 -19 /9'1.10 -31 ) 1/2 = 2,9.10 7 m /s La fuerza magnética es la centrípeta que obliga al electrón a describir la órbita: F = q. v. B. sen 90 = q. v. B = 1'6.10 -19. 2,9.10 7. 0,05 = 2,3.10 -13 N F = m. v 2 / R ® R = m. v 2 / F = 9'1.10 -31.(2,9.10 7 ) 2 / 2,3.10 -13 = 3,3.10 -3 m w = v / R = 2.π /T ® T = 2. π.R / v = 2. π.3,3.10 -3 / 2'9.10 7 = 7,1.10 -10 s f = 1 / T = 1,4.10 9 Hz ® w = 2. π.f = 8,8.10 9 rad/s

11 La fuerza que ejerce el campo magnético sobre el electrón es perpendicular a la velocidad y es la fuerza centrípeta que obliga al electrón a describir una circunferencia: F = q.v.B = m.v 2 /R R = m.v /(q.B) R = 9,1.10 -31.1,6.10 6 /(1,6.10 -19.3.10 -3 ) = 3,03.10 -3 m Para que el electrón describiese un trayectoria rectilínea habría que superponer un campo eléctrico de tal forma que la fuerza eléctrica fuera igual y opuesta a la magnética, por tanto E tendría que ser perpendicular a B y a la velocidad, en el sentido de F: F e =q. E F m = q. v. B F e = F m ® q. E = q. v. B ® E = v. B E =1'6.10 6. 3.10 -3 = 4'8.10 3 N /C

12 Partículam masaq cargam /q p protónm p = 1'27.10 -27 q p = + 1'6.10 -19 m p / q p =1.10 -8 e electrónm p / 1758- q p - (m p / q p ) / 1758 a alfa4. m p 2. q p