Campos magnticos

Campos magnticosCampos y fuerzas magnticasCuando se estudi la electricidad, se describieron las interacciones entre objetos con carga en funcin de campos elctricos. Recuerde que cualquier carga elctrica est rodeada por un campo elctrico. Adems de contener un campo elctrico, el espacio que rodea a cualquier carga elctrica en movimiento, tambin contiene un campo magntico.Tambin cualquier sustancia magntica que forma parte de un imn permanente est rodeada de un campo magntico.magntico uniforme BSLa direccin del campo magntico B en cualquier sitio es la direccin a la cual apunta la aguja de una brjula colocada en dicha posicin. Igual que en el caso del campo elctrico, es posible representar el campo magntico grficamente utilizando lneas de campo magntico.

Es posible definir un campo magntico B en algn punto en el espacio en funcin de la fuerza magntica FB que ejerce el campo sobre una partcula con carga que se mueve con una velocidad v, misma que se identifica como el objeto de prueba.Los experimentos efectuados en diferentes partculas con carga que se mueven en un campo magntico, dan los siguientes resultados:

Diferencias entre fuerza elctrica y magntica El vector fuerza elctrica acta a lo largo de la direccin del campo elctrico, en tanto que el vector fuerza magntica acta perpendicularmente al campo magntico.

La fuerza elctrica acta sobre una partcula con carga sin importar si sta se encuentra en movimiento, en tanto que la fuerza magntica acta sobre una partcula con carga slo cuando est en movimiento.

La fuerza elctrica efecta trabajo al desplazar una partcula con carga, en tanto que la fuerza magntica asociada con un campo magntico estable no efecta trabajo cuando se desplaza una partcula, debido a que la fuerza es perpendicular al desplazamiento.

Representacin de la direccin de las lneas de campo magntico

Movimiento de una partcula con carga en un campo magntico uniforme

Estudio del movimientoUse el modelo de una partcula bajo una fuerza neta para escribir la segunda ley de Newton para la partcula:

Fuerza magntica que acta sobre un conductor que transporta corriente

De la ecuacin anterior se concluye que la fuerza magntica que se ejerce sobre una longitud ds de un pequeo segmento de vector en presencia de un campo B es igual a:

Conviene cuantificar esta explicacin considerando un segmento recto de alambre de longitud L y de rea de seccin transversal A, que conduce una corriente I en un campo magntico uniforme B.