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FÍSICA II
GRADO
Ingeniería Mecánica
Tema 4. Campo magnético en el vacío.
Prof. Norge Cruz Hernández
Tema 4. Campo magnético en el vacío. (4 horas)
4.1 Introducción
4.2 Fenómenos magnéticos. El campo magnético.
4.3 Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Movimiento de
cargas en un campo magnético
4.4 Fuerza magnética sobre un elemento de corriente.
4.5 Acción del campo magnético sobre un circuito plano. Momento
magnético de una espira.
4.6 Ley de Biot-Savart. Aplicaciones.
4.7 Fuerza entre corrientes paralelas. Definición del amperio.
4.8 Flujo magnético. Ley de Gauss para el magnetismo.
4.9 Ley de Ampere. Aplicaciones.
Bibliografía
Clases de teoría:
- Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman
ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11.
Clases de problemas:
-Problemas de Física General, I. E. Irodov
-Problemas de Física General, V. Volkenshtein
- Problemas de Física, S. Kósel
-Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V.
D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva.
Libros de consulta:
-Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.
4.4 Fuerza magnética sobre un elemento de corriente.
F

 
F  qv  B
F  qvB

  
F  Il  B
 F  nAl qvd B
F  nqvd AlB
F  JAlB
F  IlB
  
F  Il  B
 

dF  Idl  B
altavoces
4.5 Acción del campo magnético sobre un circuito plano. Momento
magnético de una espira.
F IaB F  IbB
F  0 F  0
a
x
b
b
b
 F F
2
2
  Fb
  IabB
y
F  IaB F   IbB

F 0
x

F  0
y
b
b
  F sin(  )  F sin(  )
2
2


  IA
momento dipolar magnético
  IabB sin(  )
  IAB sin(  )
  
  B
momento de torsión sobre una espira

  IA
  
  B
 
U    B


p  qd
  
  p E
 
U  pE

una espira de forma irregular

   i  i  i  B



   i  B


   i




I
A


i

  IA




un solenoide

   i  i  i  B



   i  B


   i



  IAi


 

  NIA
A1  A2  .... AN

 

dipolo magnético en un campo no uniforme
En un campo uniforme la fuerza neta sobre la espira es cero.
campo no uniforme
origen del campo magnético creado por un imán.
Los electrones que componen el entorno de los átomos de un elemento
químico son como pequeñas espiras. Algunos elementos químicos se
combinan varios electrones y podemos obtener un momento magnético
neto en un determinado material (hierro).

material  0

 átomo

e
movimiento desordenado de los
átomos en un material
Colocaremos un material no magnetizado en un campo magnético y
sucede …

B
origen de la atracción de los imanes a materiales con hierro
- Primero los momentos magnéticos del hierro tienen a alinearse con el
campo magnético creado por el imán.
- En un segundo paso el campo magnético no uniforme atrae al
momento magnético originado.
huellas del campo magnético
Las lavas de los volcanes está
compuesta por algunos elementos
Alguna
vez
el
campo
que se pueden orientar frente a un
magnético tuvo esa dirección
campo magnético.
y sentido….


Si existe campo magnético en
la región …

B