Diapositiva 1

Campo magntico

Versin 22 de abril de 2014

Tema 6: Campo magntico IIntroduccin al magnetismo. Magnetismo natural. Experiencia de Oersted.Fuerza de Lorentz. Anlisis de casos particulares de movimiento de cargas en campos magnticos. Fuerza magntica sobre conductores que transportan corrientesMomento de las fuerzas que actan sobre una espira por la que circula corriente. Momento magntico de una espira.Aplicaciones: Motor de corriente continua, efecto Hall.FSICA GENERAL IITema 1: Termodinmica ITema 2: Termodinmica IITema 3: Campo elctrico ITema 4: Campo elctrico IITema 5: Corriente elctricaTema 6: Campo magntico ITema 7: Campo magntico IITema 8: Induccin electromagnticaTema 9: Corriente alternaTema 10: Ondas ITema 11: Ondas IITema 12: Relatividad restringida Tema 13: Estructura de la materia ITema 14: Estructura de la materia II

Imanes

SZYD Seccin 27.1

Campo magntico terrestre

SZYD Seccin 27.1

Experiencia de Oersted

Hans Christian Oersted (1777-1851)

1819SZYD Seccin 27.1

Accin del campo magntico sobre cargas puntuales en movimiento (1)

B saliente

B saliente

T=N C-1 m-1 s

Accin del campo magntico sobre cargas puntuales en movimiento (2)

B saliente

B saliente

CICLOTRN1931 Primer acelerador de partculas1937 Sntesis del tecnecio 1939 Premio Nobel de Fsica

Ernest Orlando Lawrence (1901-1958)

INCONVENIENTESDesincronizacin relativistaDificultad de establecer campos magnticos altos en regiones de gran tamao20 MeV0.5 m1.5 T20 MHzSINCROTRN

U.S. Patent 1948384Method and apparatus for the acceleration of ions

Accin del campo magntico sobre cargas puntuales en movimiento (3)

La componente paralela de la velocidad se conserva.El mdulo de la componente perpendicular se conserva.

Calcule el radio cilndrico de la trayectoria helicoidal en mm

Calcule el paso de hlice en mm

Determinacin del cociente carga/masa del electrn: experimentos de Thomson (0)

Joseph John Thomson (1856-1940) Conduccin de corriente en gases.Divisibilidad del tomo; electrones; cociente carga masa.Modelo atmico.1906 Premio Nobel de Fsica

Ev0 SLO CAMPO ELCTRICO

Determinacin del cociente carga/masa del electrn: experimentos de Thomson Ev0 CAMPO ELCTRICO Y MAGNTICO CRUZADOS

B entranteaa1897x

Determinacin de la carga y la masa del electrn: experimento de Millikan1911 experimento de la gota de aceite. Cuantizacin de la carga. Determinacin de la carga y masa del electrnMedidas del efecto fotoelctrico1923 Premio Nobel de Fsica

Robert Andrews Millikan (1868-1953)

Cada sin campo elctricoSubida con campo elctricov2v1e = -1.602 10-19 Cme = 9.911 10-31 kg

(1)(2)

Accin del campo magntico sobre corrientes elctricas

II

Accin del campo magntico sobre una espira rectangular en un campo magntico uniforme(1)

Fuerza

Accin del campo magntico sobre una espira rectangular en un campo magntico uniforme(2)

Momento

20

Accin del campo magntico sobre una espira en un campo magntico uniforme

Expresiones generales

21

La espira conductora del dibujo puede rotar sin friccin alrededor del eje x, su masa es de 200 gramos y sus dimensiones h=0.5m y a=1m. Una intensidad de corriente de 3 amperios circula por la espira de forma que su momento magntico est orientado en el sentido de las ordenadas crecientes. Un campo magntico uniforme, de direccin vertical, con sentido hacia las cotas crecientes, se establece en la regin de la espira aumentando progresivamente hasta que la espira rota 30 grados, alcanzndose en esta posicin el equilibrio. Obtenga el valor del campo magntico que produce dicha posicin de equilibrio. En la posicin de equilibrio estn equilibrados los momentos con respecto al eje x originados por la interaccin el campo magntico con la espira y los del conjunto de fuerzas gravitatorias que afectan a la espira.zyBmg303060

SZYD Seccin 27.8El motor de corriente directa

Efecto Hall SZYD Seccin 27.9

Cua

b

A travs de la lmina de cobre de la figura circula una corriente de 5 A. Las dimensiones de la lmina son a=10-2 m y b=10-3m. Existe un campo magntico desconocido perpendicular a la superficie, producido por un potente imn. Se mide una fuerza electromotriz Hall obtenindose un valor de 0.496 V. La densidad del cobre es de 8960 kg/m3, su masa atmica es de 63.5 g/mol y se considera que cada tomo aporta un electrn a la banda de conduccin. Calcule el valor del campo magntico.

Tema 7: Campo magntico IIFuentes del campo magntico. Ley de Biot-Savart. Calculo de campos magnticos generados por configuraciones sencillas de corriente: conductor rectilneo, espira circular.Fuerza mutua entre conductores rectilneos paralelos. Definicin de amperio en el S.I.Ley de Ampre. Aplicacin al solenoide muy largo y solenoide toroidal.Campos magnticos en medios materiales. Susceptibilidad magntica y vectores magnetizacin e intensidad de campo magntico Tipos de materiales magnticosFSICA GENERAL IITema 1: Termodinmica ITema 2: Termodinmica IITema 3: Campo elctrico ITema 4: Campo elctrico IITema 5: Corriente elctricaTema 6: Campo magntico ITema 7: Campo magntico IITema 8: Induccin electromagntica Tema 9: Corriente alternaTema 10: Ondas ITema 11: Ondas IITema 12: Relatividad restringida Tema 13: Estructura de la materia ITema 14: Estructura de la materia II

Fuentes del campo magntico: ley de Biot y Savart (1)

I

Fuentes del campo magntico: ley de Biot y Savart (2)

I

Campo magntico originado por un segmento rectilneo por el que circula corriente (1)

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