capÍtulo 3: campo magnÉtico · 3.1.1. 4.3 manifestaciones del campo fuerza de un campo magnético...

13
CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO 3.1. Fuerza ejercida por un campo magnético. (26.1) 3.1.1. Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre una corriente eléctrica. (26.1) 3.1.3. Fuerza de un campo magnético sobre una espira. (26.3) 3.1.4. Líneas de campo magnético. (26.1) 3.1.5. Efecto Hall. (26.4) BIBLIOGRAFÍA - Tipler. "Física". Cap. 26. Reverté. 4.2 El campo magnético 4.3 Manifestaciones del campo magnético 4.3.6 Fuerza sobre un imán BIBLIOGRAFÍA Fundamentos Físicos de la Ingeniería. Tema 4 Mc Graw Hill

Upload: truongcong

Post on 04-Oct-2018

270 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO

3.1. Fuerza ejercida por un campo

magnético. (26.1)

3.1.1. Fuerza de un campo

magnético sobre una carga móvil.

(26.1) y (26.2)

3.1.2. Fuerza de un campo

magnético sobre una corriente

eléctrica. (26.1)

3.1.3. Fuerza de un campo

magnético sobre una espira. (26.3)

3.1.4. Líneas de campo

magnético. (26.1)

3.1.5. Efecto Hall. (26.4)

BIBLIOGRAFÍA

- Tipler. "Física". Cap. 26. Reverté.

4.2 El campo magnético

4.3 Manifestaciones del campo

magnético

4.3.6 Fuerza sobre un imán

BIBLIOGRAFÍA

Fundamentos Físicos

de la Ingeniería.

Tema 4 Mc Graw Hill

Page 2: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Representación vectorial

F

q>0

F

q<0

Campo

magnético q v

La fuerza debida al campo magnético para una

carga en movimiento es

Unidades del

campo

magnético

S.I. Tesla (T)

C.G.S. Gauss (G)

1 T = 104 G

BvqF

3.1.1 Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil.

B

Page 3: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Ejemplo 1.- Partícula cargada que incide en dirección perpendicular al

campo magnético (fuerza centrípeta que hace describir una círculo

mv2/r=qvB; v/r=w=qB/m) Frecuencia de ciclotrón

Si la partícula cargada que posee una componente de la velocidad

paralela al campo magnético y otra perpendicular.

m

B q

Trayectoria helicoidal

3.1.1 Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil.

Page 4: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

1ª semana 2012 grado ing en ti.

y

x

Por lo tanto el electrón

describiría una circunferencia

de ese radio, sin llegar a tocar

el lado x

Fuerza que va dirigida al

centro de la trayectoria circular

con un radio:

Page 5: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Ejercicio 7 1ª semana febrero

2013 grado ing.

EJERCICIO 4 SEPTIEMBRE 2012 GRADO ING. INFORMÁTICA

Page 6: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

3.1.2 Fuerza de un campo magnético sobre una corriente eléctrica.

Supongamos un alambre situado en el interior de un campo magnético.

El campo magnético interacciona

con cada una de las partículas

cargadas cuyo movimiento produce

la corriente

L

Como la fuerza neta será dnAqvI BL IF

Donde es un vector cuyo módulo es la longitud del hilo y su

dirección coincide con la de la corriente y n es la densidad

volumétrica de carga

L

v LAn d BqF

cargas en el volumen

bajo estudio

Page 7: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Conductor de forma arbitraria

Ld I

Elemento de corriente

BLd IF

3.1.2 Fuerza de un campo magnético sobre una corriente eléctrica.

zuIa BBLIF

d

Fuerza de un campo magnético sobre una espira.

Page 8: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

3.1.3. Fuerza de un campo magnético sobre una espira. (26.3)

Vamos a estudiar el momento de fuerzas que ejerce un campo

magnético sobre una espira plana de alambre por la que circula

una corriente I, donde el campo magnético es paralelo al plano de

la espira.

Las fuerzas sobre cada uno de los lados es igual pero de

sentido opuesto(F1=F2=IaB)

IABIabBuIaBb

FrM M

22

Momento dipolar magnético (espira

de lado a y b y área A=ab y n agujas

del reloj de la corriente) nAI

Momento de la Fuerza magnética

r

r

n

B

Momento de la Fuerza

magnética

Page 9: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Ejercicio 7 Examen SEPTIEMBRE

RESERVA 2011 grado tic

;F

r

x

y

z

B=0,1T

I=2A

Como r y F son

paralelos el

momento sobre la

espira es nulo

F

r

Page 10: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Si el campo

magnético forma una

ángulo θ con el plano

de la espira

3.1.3. Fuerza de un campo magnético sobre una espira. (26.3)

Representación del momento del par de fuerzas

(F1=F2=IaBsinθ)

sobre la espira

B

θ

sinsin2

2 IABuIaBb

FrM M

Momento dipolar magnético (espira

de lado a y b y área A=ab)

nAI

Momento de la Fuerza magnética

B

Momento de la Fuerza

magnética

θ B

I

L

Page 11: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

3.1.3. Fuerza de un campo magnético sobre una espira. (26.3)

Si en vez de una sola espira tuvieramos N espiras

nAIN

sinN IA BB

Representación del momento del par de fuerzas

(F1=F2=NIaBsinθ)

sobre la espira

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elec

magnet/campo_magnetico/momento/

momento.htm

Page 12: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Ejercicio 9 Examen 2ª semana 2011

grado tic

kkk uuuAINnAIN

02,0)1010(21)( 22

Page 13: CAPÍTULO 3: CAMPO MAGNÉTICO · 3.1.1. 4.3 Manifestaciones del campo Fuerza de un campo magnético sobre una carga móvil. (26.1) y (26.2) 3.1.2. Fuerza de un campo magnético sobre

Ejercicio 3 Examen SEPTIEMBRE 2012

grado tic (ejemplo 4.5 libro texto)

TNAml

mpor

AmB

/12012002,0

4,2 )definición (

4,25,0

2,1 2