FUERZA MAGNETICA ENTRE DOS CONDUCTORES PARALELOS

FUERZA MAGNETICA ENTRE DOS CONDUCTORES PARALELOS

Dos conductores paralelos que conducen corriente ejercen fuerzas magnéticas entre si. Consideremos dos alambres rectos y largos separados por una distancia a y que conducen a las corrientes i1 e i2 en la misma dirección.

Cada alambre ejerce una fuerza debido a los campos magnéticos formados en cada alambre.

Caso 1 : Alambre 2 Este conduce una corriente i2, la cual crea

un campo magnético IB 2 el la posición del alambre 1

La fuerza magnética sobre la longitud del alambre 1 es:

Caso 2: Alambre 1: Si consideramos el campo establecido

en el alambre 2 por el alambre 1, la fuerza F2 es igual y opuesta a F1

F 12 = - F 21

Conductores paralelos que conducen corriente en la misma dirección se atraen entre si, en tanto conductores paralelos que conducen corrientes en direcciones opuestas se repelen entre si, esto s demostró experimentalmente por Ampere y Oersted.

EJEMPLO:Un alambre largo horizontal lleva una corriente

i1=100 A dispersamente encima del paralelo a él se le coloca otro alambre largo que lleva una corriente i2=20 A en la misma dirección y que tiene una fuerza por unidad de longitud de 0.073 N/m. ¿ cual es la distancia que separa a los dos alambres ?

LEY DE AMPERE Las líneas de un campo magnético forman

círculos alrededor del alambre, y por simetría y la magnitud de IB es la misma en todos los puntos sobre una trayectoria circular centrada en el alambre y que yace en un plano que es perpendicular al alambre.

Caso 1 cuando r >= R Cuando IB esta por fuera del alambre

Caso 2 cuando r<R el IB esta dentro del alambre

Nota : la ley de ampere es valida solo para corrientes estables y útil para calcular el IB de configuraciones que tienen un alto gado de simetría.

Ejemplo: Un conductor cilíndrico de radio R=2mm porta una corriente de 3 a lo largo su longitud. Esta corriente esta distribuida uniformemente atreves de la sección trasversal del conductor. Calcule el IB en el punto medio a lo largo del alambre.

Solución:

El campo magnético en un solenoide .

Un Solenoide es un alambre largo enrollado en una hélice apretada y que lleva una corriente I. LA hélice es muy larga en comparación con su diámetro.

Produce un IB uniforme en el espacio rodeado por las vueltas del alambre .

La distribución del IB es igual a la del imán de jarra, un extremo se comporta como el polo norte, mientras que el otro se comporta como el polo sur.

Ejemplo: Que corriente se requiere en el bobinado

de un largo solenoide que tiene 1000 vueltas distribuidas uniformemente a lo largo de una longitud de 0.4m para producir en el centro del solenoide un IB= 1x 10-4 T de magnitud?

Flujo magnético

Se representa por medio de líneas de campo magnético que penetran alguna superficie .

Θ Es el Angulo formado por la normal y las líneas de IB

Nota: El flujo magnético atraves de cualquier superficie cerrada es cero:

Esto se debe a que las líneas de IB no empiezan ni terminan en ningún punto. Son lazos cerrados. Las líneas de IB que entran a la superficie son las mismas que salen .

Ejemplo: Un cubo de longitud de lado l = 2.5 cm se

pone como se muestra en la figura . A través de el hay una región de campo magnatico uniforme dado por IB = (5.0 i + 4.0 j + 3.0 k)T

Calcule :a) El flujo a través de la cara sombreada.b) Cual es el flujo total a través de las 6 caras?

Solución

Ley de Inducción de Faraday

Estudia los campos eléctricos que se originan a partir de los campos magnéticos variables .

La ley de inducción de Faraday, señala que la magnitud

De la Fem inducida en un circuito es igual a la tasa de cambio en el tiempo del flujo magnético a través del circuito.

Una Fem inducida al igual que la corriente puede producirse en un lao cerrado de alambre cuando este se mueve en un campo magnético.

Experimento:

Si el imán se mueve hacia el lazo, la aguja del galvanómetro se desvía en alguna dirección.

Si la aguja se aleja del lazo la aguja del galvanómetro se desvía en dirección opuesta.

Si el imán se mantiene estacionario con relación al lazo no se observa ninguna desviación .

Si el imán se mantiene estacionario y la espira se mueve en alguna dirección, ya sea hacia o alejando del imán, la aguja también se desviara.

A partir pueden concluirse que se establece una I en un circuito siempre que se halla un movimiento relativo entre el imán y la espira (No hay baterías).

La magnitud exacta de la corriente depende de la resistencia del circuito.

Ejemplo: Una bobina enrollada con 200 vueltas de un

alambre sobre el perímetro de un armazón cuadrado de 18 cm de lado . Cada vuelta tiene la misma área igual a la del armazón y la resistencia total de la bobina es de 2 Ω. Se activa un campo eléctrico uniforme perpendicular al plano de la bobina. Si el campo cambia linealmente de 0 a 0.5 wb/m^2en un tiempo de 0.8 segundos.

a) Encuentre la magnitud de la Fem inducida en la Bobina mientras esta cambiando el campo .

b) Cual es la corriente inducida en la bobina debido al campo magnético variable?

Solución

Θ= 0 por que IB es perpendicular al plano y si trazamos una normal al plano, la normal también es perpendicular al plano IB s y N s B II N por lo tanto θ= 0

GRACIAS.

NATALY BARRETO OSORIO