Magnetism o 2018

 

Magnetismo Campo Magnético Momento de torsión magnético Inducción magnética

 

Líneas del tiempo del electromagne electromagnetismo tismo

Tales de Mileto

Otto Von Guericke

600 AC

Charles Coulomb

1750

1672

1777

Joseph Henry

1830 1865

Benjamín Franklin

600 AC 1030

Tales de Mileto

Shen Kuo

1790

1800

William Sturgeon Chirs Chirstian tian Oers Oersted ted

 

Fuerza magnética

 

Campo magnético

 

Teoría moderna del magnetismo

 

Fuerza magnética

 

Fuerza sobre una carga en movimiento

 =   sin 

 

Regla de la mano derecha

 

Cómo indicar la dirección de los campos B Un campo dirigido hacia el papel se denota denota mediante mediante una cruz “X”.

































X X X X

X X X X

X X X X

X X X X

Un campo dirigido dirigido afuera del papel se de denota nota mediante mediante un punto pu nto “•”. “•”.

 

Práctica con direcciones: ¿Cuál es la dirección de la fuerza F sobre la carga en cada uno de los ejemplos siguientes?

F

X X X X v 

Arriba

X X X X+ X X X X X X X X







F



















‒

v 

q negativa 





Izquierda

Arriba

X v X FX X X X+ X X

X X X X

X X X X

























‒ 







v 



Derecha

F

 

Ejemplo 1 Un electrón se proyecta de izquierda a derecha en un campo magnético dirigido verticalmente hacia abajo. La velocidad del electrón es de 2 × 

y lamagnitud densidady la dedirección flujo magnético del campo es 0.3ejercida 10 / , la . Determine de la fuerza magnética sobre el electrón.

 

Ejemplo 2 Un campo magnético uniforme  con una magnitu magnitudd de 1.2 mT apunt apuntaa verticalmente hacia arriba en el volumen del salón donde usted está sentado. Un protón con una energía cinética de 5.3 MeV se dirige hor horizontalmente izontalmente hacia el norte, atravesando cierto punto del cuarto. ¿Qué fuerza magnética de deflexión opera sobre el protón mientras cruza el punto?    = 1.67 × 10− 

 

Combinación de campos eléctricos y magnéticos

 

Partícula ula cargada en una campo magnético Partíc

 

Alambre conductor en un campo magnético Ԧ =  × 

 = 

 

Ejemplo 2 El alambre de la figura forma un ángulo de 30° respecto a un campo , cuyo valor es de 0.2 . Suponiendo que la longitud del alambre sea 8  y que pase a través de él una corriente de 4 , determine la magnitud y la dirección de la fuerza resultante sobre el alambre.

 

Alambre con segmento circular  =    1   

 

Momento de torsión sobre una espira

 

n

 A 

q 

a 

B  

Ԧ = ො ×  =  co c os 

 =  ssiin 

 

Ejemplo 3 Una bobina rectangular formada por 100 espiras de alambre tiene un ancho de 16 cm y una longitud de 20 cm. La bobina está montada en un campo magnético uniforme de densidad de flujo fl ujo de 8 mT, mT, y una corriente de 20 A circula por el devanado. Cuando la bobina forma un ángulo de 30° con el campo magnético, ¿cuál es el momento de torsión qque ue tiende a hacer girar la bobina?

 

Campo magnético de un alambre conductor a lambre conductor      = 4  +    ≫ :

 =     2

 

Ejemplo 3 ¿Cuáles son la magnitud y la dirección del campo  a 6cm por arriba de un alambre muy largo que conduce una corriente de 9 dirección afuera de ladebajo hoja?¿Cuáles son la magnitud y   la en dirección delhacia campo del alambre?.  a 6cm

 

Otros campos magnéticos

 

Ejemplo 4 En el modelo del átomo de hidrógeno de Bohr Bohr,, el electrón circula alrededor del núcleo en una tray trayectoria ectoria circular de radio 5.29 × −



10 , con una 6.60 × 10 . ¿Qué valor de en elfrecuencia centro de lade órbita?.  se produce

 

Campo magnético y corrient corriente e eléctrica

 

Experimento de Oersted

 

Fuerza entre dos alambres conductores

 

electromagnética a Inducción electromagnétic

 

Variación del flujo n

 A 

q 

a 

B  

Fem induci inducida: da:

ΔΦ ℰ =  Δt 

Variación del área:

Variación del campo B :

ΔΦ = (     ) ΔΦ = (     )

 

Ejemplo 4 Una bobina de alambre que tiene un área de 2 × 1 0−  se coloca en una región de densidad de flujo constante igual a 0.65 . En un intervalo de 0.003 , la densidad de flujo aumenta a 1.4 . Si la bobina consta de 50 espiras espiras de alambre, alambre, ¿cuál ¿cuál es la fem inducida? inducida?

 

Ejemplo 5 Una bobina cuadrada, que mide 20 cm de un lado y consta de 16 espiras de alambre, está colocada en forma perpendicular a un campo B de densidad de flujo de 0.8 T. T. Si la bobina se gira hasta que su plano es paralelo parale lo al del campo en un un tiempo de 0.2 0.2 s, ¿cuál es llaa fem media inducida?

 

Generador de corriente alterna