Fisica Vol. II Campos y Ondas - Alonso, Finn

Versión en español de:

CARLOSALBERTOHERAS Coardinudor Cientílico Universidad de Oriente.Venezuela

v JOSEA. BARRETOARAUJO Departamento de Física de Oríente,Venezuela Universídad de: Conla colaboración ROMULOE. BALLESTERO Facultadde Cienciasy Letras de CostaRica Universidad

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F I SI C A VOTUMENII: CAMPOSY ONDAS

F I SI C A

VOTUMENII: CAMPOSY ONDAS

MARCELOALONSO de Geargetown de Físíca,Universidad Departamento D. C. Washíngton, de los EstadosAmerimnos Deportamento de AsuntosCientlficos,Organización EDWARD I. FINN de Georgetown de Física,lJniversidad Deparlamento D.C. Washington,

FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO, S. A. Bogotá

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Si suponemos que la carga eléctrica está girando sobresl misma alrededorde un diámetro del mismo modo que la tierra gira alrededor de su eje, tiene, además de su momentum q po3iüv¡ q negeüve angular orbital ¿, un momentum angular interno S, llamado espfn. Debe haber un mo- Flg. 16-92. Relación vectorial enmento magnético asociadocon el espfn S, ya tre el momento dipolar magnético que cada elemento de volumen de la carga y el momentum angular de una que gira se comporta de la misma manera carga describiendo una órbita ceque la carga g en la flg. 75-22. Sin embargo, rrada. la relación entre el momento magnético y el espin no es la misma que la relación(15.26), porque eI coeflciente por el que hay que multiplicar el momentum angular de esptn s para obtener el momento magnético correspondientedepende de la estructura interna de la partlcula. Es útil escribir el momento magnético debido al espln en Ia forma

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(r5.2e)

donde el coeficiente1, llamado laclor giromagnético,depende de la estructura de la partlcula y del signo de su carga. Combinando las ecs. (15.26) y (15.29), obtenemos el momento magnético total de una partlcula de carga i e que recorre una órbita y $ra sobre sf misma,

*:+(+rfys).

(15.30)

El signo rnás (menos) delante de Z conesponde a una partlcula cargada positivament€ (negativamente). Aunque el neutrón no tiene carga eléctrica y por lo tanto no origina un *-romento magnético orbítal de acuerdo con la ec. (15.26), tiene un

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Fic. l5-2d. Frccesitin dei mcmerttum ir-giri;tr .Je i,rna part-ícula. car6,a.daalie.Jeciti¡ deJ cti¡rpr.¡ nagnético.

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Sotueéón:Suptingamos que se rolo.:- i:¡ i-lartii:ul¿rdel cjttrnpk; ant€ri(r¡ ert un campo nr agnót ic o unif or ¡ r lr ( t ig. 15- 2 3 i . E m , i ; e . r ¡ ) C {)i a ¡ ; ¡ : c s . ( 1 i j . 2 1 ) v ( 1 5 . 2 6 ) e n c o n t r a ¡ n o s que €l torqr,re ejeir:itlo si;bre la par.iictii; es

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en tiirecc.ién ¡erpe:ldic.rilar i1 J; v i, .¡j il1;i. i{,¡qug t-i¿nrit r. cambia-r el momel¡l"i-;rn angui;-r ori:;ii¡l L tie la parl-i:riia Crra.'t;r'ii':r-'¡,':¡'lt ec. i?.33), dr'lií .- c. Deti¡iendo {2 - ^ (1i)m) t1, que rs la r¡'ilad ct: !:r .i, .^:;r.;',tl¡iliclui¡"t''ilii:a '.lada por la ec, { l:}.7), terrr'nr¡rsprlra el lorque rliid.i: p :10-' 1L >: 1(l-s oerstori. (b) Demostrar r¡ue el 1n2 11,3 x 10-l carnpo magnetizant.e de una corrienle -73 5,65 x 10-a ¡ ec t ilí nea es - l : 21, / 3 x 10 1 0r , c u a n d o 27 3,77 x 10-{ y en se mide oersted, stA r en en / '{ c m . ( c ) Pr obar que, en f r : n c i ó n d e l a s m is m as unidades , la ec . ( 16 . 8 5 ) s e c o n 16.6i Usando el operador V : u'(7lAr) v ier t e t : r r i{ . d¿ 4¡ r I / 3 x l o t o . -¡ uuQ/7y) ¡ u,(0i02) definido en la secci¡in 8.7, demostrar que se verifican 16. 58 lit c iiindr o hr r ec o c o n d u c t t ; r d e l: r f ig. 1i) - ?. 1,de r at iios l?, ¡ - l i r , c ( ] n r l u c e l.:.i:s:grrir:ittesidentiilades: riiv ut -= Y. A, roL -.! .- V x l. ullr ¡ i: , r r t ie¡ it¿ I nnif c nnen r ¡ n t e d l : i r i bulda t : n : : r r s er : c iór ¡t r ans v e ¡ s a l . L , 'g a ¡ i d c 1d.t),: L,srrirclr., ei operador V, rcesr:ribir la ley ,-1+: ¡\rnp,:iÉ. Ir,rb;ri qiie el canrpo l:rs *r,t¡ecirrrtr::,L ^ '

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l'ig" 17-28. Relación entre resistencia, Fig. 1?-24. Vectores rotantes de la coreactancia e impedancia. riiente y de la fem en un circuito de corriente alterna-

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(17-10

dependienle.s del tiempo Campos electromagnélícos

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Fig. 17-26. Variación de la corriente y de la fem en función del tiempo en un circuito de CA. que es una reproducción de la fig. 12.39.Nótese que tanto la reactancia como la impedancia se ¿xpresan en ohms. Por ejemplo, expresando el término