Download el campo magnetico

MAGNETISMO
 Grecia 800 A.C. Ciudad de Magnesia
 Actualmente se sabe que dichas «piedras» están constituidas por oxido de
hierro (magnetita) y se denominan «imanes naturales»
 También existen imanes artificiales (construidos con trozos de hierro)
Características:
Poseen polos
Los polos opuestos se atraen
No es posible aislar los polos de un imán
Los polos iguales se repelen
¿Cómo se determinan los
polos de un imán?
Esta propiedad, se aplica en las brújulas
(pequeño imán, que se orienta según el
campo magnético terrestre)
RELACION ENTRE MAGNETISMO Y ELECTRICIDAD
Experimento de Oersted (1820)



Al no existir corriente eléctrica, la aguja se orienta de N-S, paralela al alambre
Al bajar el interruptor, se establece una corriente eléctrica
La aguja se orienta en dirección perpendicular a la corriente eléctrica
Una corriente eléctrica (cargas en movimiento) es capaz de producir
efectos magnéticos
CONSECUENCIAS Y ANALISIS

El experimento de Oersted relaciona la electricidad y el magnetismo, surge
así el electromagnetismo

El hecho de que cargas eléctricas en movimiento generen un campo
magnético nos lleva a concluir que el origen del magnetismo se encuentra
al interior de la materia, en el movimiento de los electrones

Todo electrón que gira es un imán diminuto, un par de electrones que
giran en el mismo sentido forman un imán mas fuerte, por lo tanto, un
átomo puede ser considerado un pequeño imán
EL CAMPO MAGNETICO
 Visualización:


Se representan por medio de líneas orientadas de norte a sur
Mayor densidad de líneas campo magnético más intenso
EL VECTOR CAMPO MAGNÉTICO 𝐵
DIRECCION Y SENTIDO: El vector campo magnético en un punto
se obtiene trazando la tangente a la línea de campo magnético que
pasa por ese punto.
Ejemplo: en el diagrama, dibuja el campo magnético en C y D
• Cuando una carga penetra en un campo magnético sufre la acción
de una fuerza magnética
• La magnitud de esta fuerza está dada por la siguiente relación
F = q  B  v  senθ
q= carga [C]
v= velocidad [m/s]
B= campo magnético [T]
•
La relación anterior permite determinar la magnitud y la unidad
de medida para el campo magnético
F
B=

qv
N
N

= (T)
Am
m
C

s


• La dirección y sentido del campo magnético se obtienen por la
regla de la mano izquierda
OJO:

Una carga, cuya velocidad es paralela al campo magnético, NO
EXPERIMENTA fuerza magnética
EJEMPLOS:
EJEMPLOS
1.- En los siguientes casos, determina la dirección de la fuerza magnética
2.- Un electrón, tiene una rapidez de 5x106 [m/s], e ingresa a un campo
magnético cuya intensidad es de 2x10-2 [T].
Determina la magnitud de la fuerza magnética sobre el electrón e indica su
dirección y sentido
2.- Una carga de 2 μC ingresa en un campo magnético de 3x10-2 T, con una
rapidez de 5x106 [m/s]
3.- El electrón de la figura tiene una rapidez de
2x107 [m/s] cuando penetra en un campo
magnético cuya magnitud es de 3x10-2 [T]
según la figura:
EJERCICIOS
1.- Un protón penetra en un campo magnético de 3x10-2 [T] con una rapidez
de 6x107[m/s], según la figura. Determina la fuerza magnética sobre el
protón
2.- Una carga de 20 μC se mueve con una velocidad de 3x105 [m/s] cuando
ingresa en un campo magnético, cuya magnitud es de 4 [μT]. Determina la
fuerza magnética sobre la carga
3.- Una carga negativa de 3 μC , que se mueve con una rapidez de 1,5x106
m/s ingresa a un campo magnético, cuya magnitud es de B= 10-2 T.
Determina la fuerza magnética sobre dicha carga
4.- Un electrón se mueve con una velocidad de 5x107m/s, ingresa en un
campo magnético, cuya intensidad es de 4x10-2 T. Determina la fuerza
magnética sobre el electrón
TRAYECTORIA DE UNA PARTICULA EN UN CAMPO MAGNÉTICO:
EJEMPLO:
1.- Un protón se mueve en un campo magnético de 0,5 T,
describiendo una circunferencia de 80 cm de radio. Determina:
a) La velocidad lineal del protón
b) El periodo del movimiento
EJERCICIO
Un electrón tiene una rapidez lineal de 2x106 m/s cuando se mueve
en un campo magnético de 2x10-3 T. Determina:
a) El radio de la trayectoria del electrón
b) La frecuencia del movimiento circular
FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UN CONDUCTOR
 Así como una carga experimenta una fuerza magnética al moverse dentro
de un campo magnético

Un grupo de cargas que se mueven (corriente eléctrica) dentro de un
conductor al interior de un campo magnético, también experimentaran
una fuerza magnética
La
expresión
anterior
permite
determinar la fuerza magnética sobre
un conductor por el cual circula un
grupo de cargas


Si el conductor formase un ángulo 𝜃 con el campo magnético tendríamos la
siguiente expresión para la fuerza sobre el conductor:
EJEMPLO: Según la figura, determina la fuerza magnética resultante
sobre el alambre
EJERCICIOS:
1.- Según la figura, determina la fuerza magnética resultante sobre
el conductor
2.-Un protón se ingresa perpendicularmente a un campo magnético
de 18 T con una rapidez de 2,7x106 m/s. Determina el radio de la
trayectoria descrita por el protón
3.- Un conductor de 30 cm de longitud, se encuentra suspendido
horizontalmente dentro de un campo magnético de B=0,1 T.
a) Si se hace circular una corriente de i=10 A de C a D, determina la
fuerza magnética sobre el conductor
b) Sabiendo que la masa del conductor es de 20 gramos y que la
constante de elasticidad del resorte es de K= 20 N/m. Determina
la deformación del resorte