Download Consideraciones generales del Magnetismo

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
1. 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.
2. Cuando una partícula con carga se mueve
paralela al vector de campo marnetico, la fuerza
magnetica que actúa sobre ella es cero.
3. 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