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1.
3.
Magnetismo
2. Fuerza magnética
Inducción electromagnética
4. Flujo magnético
• Comprender la corriente eléctrica y su efecto
magnético.
• Comprender el campo magnético y su relación
con la corriente eléctrica.
• Comprender la fuerza magnética sobre una
carga en movimiento.
• Aplicar las fuerzas magnéticas sobre un
conductor.
• Aplicar el concepto de flujo magnético.
• Comprender leyes de Faraday y Lenz.
• Comprender el funcionamiento de
transformadores.
Magnetismo
El magnetismo es la capacidad de algunos cuerpos de atraer o repeler a
otros, se manifiesta en ciertas sustancias (hierro, cobalto y principalmente
níquel) y se caracteriza por la aparición de fuerzas de atracción o
repulsión sobre otros cuerpos.
Un imán es todo cuerpo que posee
magnetismo.
• En el exterior del imán, cada línea del
campo magnético se orienta desde el polo
norte al polo sur.
• Las líneas son cerradas, es decir, no se
interrumpen en la superficie del imán.
• El vector de campo magnético en cada
punto del espacio es tangente a la línea de
campo que pasa por ese punto.
.
• La cantidad de líneas por unidad de área en la vecindad de un punto,
es proporcional a la intensidad de campo en dicho punto.
• Las líneas nunca se interceptan ni se cruzan en ningún punto del
espacio.
.
Propiedad física generada en una región del espacio por un imán o una
corriente eléctrica, que ejerce una fuerza sobre cuerpos cargados o
imantados ubicados en las cercanías.
Lámpara encendida
Campo eléctrico
solamente
Cargas en
reposo
Campo eléctrico y
magnético
Cargas en
movimiento
En torno a un alambre recto y muy largo, por el cual circula corriente, se
producen líneas de inducción, que corresponden a círculos concéntricos

al conductor, el campo magnético es tangente a ellas.
B
 0  i
B
2  r
Permeabilidad
magnética en el vacío:
4π∙10-7 [T∙m/A]
Unidades para el campo magnético
S.I.: Tesla [T]
Se utiliza también: 1[Gauss]=10-4[T]
El sentido del campo magnético depende del sentido de circulación de
la corriente a través del conductor. Para ello se aplica la regla de
Ampere, que establece: “Al situar el dedo pulgar de la mano derecha
paralelo al conductor y apuntando en el sentido de la corriente, los
cuatro dedos restantes indicarán el sentido de las líneas de inducción y,
en consecuencia, el del campo magnético”.
Fuerza magnética
En una región del espacio existe un campo magnético creado por
un imán o por una corriente eléctrica y en ella situamos una carga
de prueba q.
Si la carga se mueve con una velocidad v, experimenta una fuerza
magnética con las siguientes características:
• Es proporcional al valor de la carga q.
• Es proporcional a la velocidad v.
• Su módulo depende de la dirección de la velocidad.
• Si v es paralelo a B  Fuerza magnética NULA.
• Si v es  a B  Fuerza magnética MÁXIMA.
• Si la carga está en reposo, no actúa ninguna fuerza sobre ella.
En una región del espacio existe un campo magnético creado por un
imán o por una corriente eléctrica y en ella situamos una carga de
prueba q.
Esta fuerza magnética esta dada por:


 
Fm  q  v  B

Donde la magnitud de la fuerza es:
Hendrik Lorentz
El conjunto de la fuerza
eléctrica mas la fuerza
magnética se denomina fuerza
de Lorentz
Fm  q  v  B  sen 
Ángulo entre v y B
Unidades para la fuerza magnética
S.I.: Newton [N]
C.G.S.: Dina [dyn]
• La dirección de la fuerza magnética siempre es perpendicular a la
velocidad y al campo magnético. Su valor será máximo cuando el
ángulo entre v y B es 90°.
• Si la carga q es POSITIVA, el sentido de la fuerza se determina con la
regla de la mano derecha.
• Donde la fuerza esta dada por el dedo pulgar.
•Si la carga es NEGATIVA, el sentido se invierte.
V
B
F
Fuerza = dedo pulgar.
Campo magnético (B) = dedo Medio.
Rapidez de la carga (v) = dedo Índice
• Si la velocidad es perpendicular al campo magnético, describe una
trayectoria circular de radio r y en sentido contrario a las manecillas del
reloj.
• La fuerza Magnética actúa como fuerza centrípeta, apuntando siempre
hacia el centro de la circunferencia.
B
• Si la velocidad es perpendicular al campo magnético, describe una
trayectoria circular de radio r y en sentido es a favor de las manecillas
del reloj.
• La fuerza Magnética actúa como fuerza centrípeta, apuntando siempre
hacia el centro de la circunferencia.
B
Sin importar el signo de la carga, el radio r que describe la trayectoria
circular se determina por la siguiente expresión
mv
r
qB
q = carga.
v = rapidez de la carga.
B = campo magnético.
m = masa de la carga.
Dos conductores de largo (l), portando
corrientes eléctricas y próximos entre sí,
experimentan:
F  i2  L  B1
i2= corriente producida por el
conductor 2.
L= largo del conductor.
B1 = campo magnético del
conductor1.
Inducción electromagnética
Características
Hans Christian Oersted descubrió que el magnetismo podía ser producido
por una corriente eléctrica. Este descubrimiento revolucionario llevó a los
científicos de la época a formularse la siguiente pregunta: Si una corriente
genera un campo magnético, ¿podrá un campo magnético generar una
corriente?
Michael Faraday descubrió el fenómeno de inducción electromagnética, el
cual consiste en la generación de corriente eléctrica a partir de un campo
magnético variable.
Conectamos los extremos de la bobina a un galvanómetro para poder medir
la corriente inducida al introducir y extraer el imán.
Segunda experiencia de Faraday
Se enrollan las dos bobinas alrededor de la barra de hierro. La primera
bobina se conecta a la batería con un interruptor K. La segunda bobina se
conecta a un galvanómetro para medir la corriente inducida al cerrar y abrir
el interruptor K.
Flujo magnético
Corresponde al número de líneas de campo magnético que atraviesan una
superficie.
  B  A  cos 
Unidad para el flujo magnético
S.I.: [Weber]= [T · m2]
Sostiene que la f.e.m. inducida crea una corriente que siempre recorre el
conductor en un sentido tal de producir un campo magnético interno,
cuyo flujo se opone al cambio del flujo externo que la induce.

 
t
El signo menos indica la oposición
de la f.e.m. inducida a la causa que
la genera.
Unidad para la f.e.m.
S.I.: Volt [V]
Una variación de flujo magnético a través de un circuito induce en él una
fuerza electromotriz (f.e.m.).

  N 
t
Unidad para la f.e.m.
S.I.: Volt [V]
Número de
espiras
•Es una de las aplicaciones de la ley de Faraday. Su función principal es
modificar el voltaje entregado por un sistema de generación.
•Está compuesto por una bobina primaria y otra secundaria, unidas
mediante un núcleo de hierro laminado.
•La potencia en un transformador ideal es constante.
Líneas de
inducción
N1 V1 I 2


N 2 V2 I1
Bobina
primaria
Pregunta oficial PSU
Una partícula de masa m y carga positiva , pasa por el origen del sistema
rectangular XYZ, con velocidad (en el sentido positivo del eje X, como muestra la
figura). En este punto existe un campo magnético , en el sentido positivo del eje Z.
¿Cuál de las siguientes opciones muestra la fuerza magnética que actúa sobre la
partícula?
E
Aplicación
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2010.