Ley de Biot Savart, Ampere y Gauss

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FUENTES DEL CAMPO MAGNTICO9.1 Ley de Biot-Savart.9.2 Campo magntico de una espira de corriente.9.3 Fuerza entre corrientes paralelas.9.4 Ley de Ampre.9.5 Campo magntico creado por un solenoide.9.6 Ley de Gauss para el magnetismo.BIBLIOGRAFA - Alonso; Finn. "Fsica ". Cap. 24 y 26. Addison-Wesley Iberoamericana.- Gettys; Keller; Skove. "Fsica clsica y moderna". Cap. 27. McGraw-Hill. - Halliday; Resnick. "Fundamentos de fsica". Cap. 34, 36 y 37. CECSA.- Roller; Blum. "Fsica". Cap. 35. Revert.- Serway. "Fsica". Cap. 30. McGraw-Hill.- Tipler. "Fsica". Cap. 26. Revert.

Ley de Biot-Savart

Campo magntico creado por cargas puntuales en movimiento

Campo magntico creado por un elemento de corriente

Ley de Biot-SavartConstantes de proporcionalidadkm = 10-7 N/A2mo = 4p10-7 T m/APermeabilidad del vacoLa fuente de campo elctrico es la carga puntual (q), mientras que, para el campo magntico, es la carga mvil (qv) o un elemento de corriente ( ).

Analogas y diferencias entre campo elctrico y campo magnticoAnalogasAmbos decrecen con el cuadrado de la distancia.Tienen una constante de proporcionalidad definida.DiferenciasLa direccin de es radial, mientras que la de es perpendicular al plano que contiene a y Existe la carga puntual aislada, pero no el elemento de corriente aislado.

Campo magntico de una espira de corriente

xyaaa

En una espira circular el elemento de corriente siempre es perpendicular al vector unitario

Lneas de campo magntico de una espira de corriente circular

Campo magntico creado por un arco de circunferencia en un punto de su eje.Campo magntico creado por una espira circular en un punto de su eje (=2p)

Campo magntico creado por una corriente rectilnea

L

Casos particularesEn este caso

En este caso

Campo magntico en un punto de la mediatriz

Campo magntico creado por una corriente infinita

Lneas de campo magntico creado por una corriente rectilnea

Clculo de campos magnticos debidos a segmentos semiinfinitosExpresin general

ICaso I

2

ICaso II

2= 0

Caso III

I2

Fuerza entre corrientes paralelas

Tomando el sistema de referencia habitual

Veamos cul es la fuerza que ejerce una corriente sobre la otra

Iguales y de sentido contrarioConclusinDos corrientes paralelas por las que circula una corriente se atraern si las corrientes circulan en el mismo sentido, mientras que si las corrientes circulan en sentidos opuestos se repelen.Definicin de amperioUn amperio es la intensidad de corriente que, circulando en el mismo sentido por dos conductores paralelos muy largos separados por un metro (R=1 m), producen una fuerza atractiva mutua de 210-7 N por cada metro de conductor.Ley de Ampre

La ley de Ampre, relaciona la componente tangencial del campo magntico, alrededor de una curva cerrada C, con la corriente Ic que atraviesa dicha curva.

C: cualquier curva cerradaEjemplo 1: Campo magntico creado por un hilo infinitamente largo y rectilneo por el que circula una corriente.

Si la curva es una circunferencia

Ejemplo 2: Campo magntico creado por un toroide. Como curva de integracin tomamos una circunferencia de radio r centrada en el toroide. Como B es constante en todo el crculo:

Para a < r < bIc = NICasos particularesNo existe corriente a travs del circulo de radio r.

Si (b-a)