F

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Física General II

• Fuerza Magnética
• Cuarta Unidad Parte B

2
Magnetismo

• Ser capaz de describir el fenómeno magnético
  natural y representar el campo magnético mediante
  líneas de fuerzas.
• Poder explicar el descubrimiento de Oersted.
• Ser capaz de calcular la fuerza magnética sobre
  una corriente.
• Demostrar que sabe calcular la fuerza magnética
  sobre una carga en movimiento.
• Determinar el torque actuando sobre una corriente
  en espiral. Saber aplicar la ley de Ampere.

3
Repaso
Error en el libro Arreglar la ecuación 19.8
4
Fuerza magnéticas sobre partículas cargadas en
movimiento
5
(No Transcript)
6
Partícula cargada que se mueve en uncampo
magnético
Courtesy of http//diary.febdian.net/archives/200
5/10/22/a-moving-charge-in-electromagnetic-field/
7
Partículas con movimiento perpendicular a B se
mueven en orbitas circulares
8
(No Transcript)
9
Un ciclotrón
10
Sincrotrón Sincro Ciclotrón
11
(No Transcript)
12
Simulación en computadora de una colisión de
partículas
13
Dos cables que conducen corrientes paralelas se
atraen entre sí.
14
Definición del ampere en términos de unidades
mecánicas
15
Definición del ampere en términos de unidades
mecánicas

• Cuando la fuerza de atracción por unidad de
  longitud entre dos conductores largos, paralelos
  colocados a un metro de separados y conduciendo
  la misma corriente es
• 2 x 10-7 N/m, esta corriente se define
  exactamente como un ampere.

16
Tarea

• 19.1, 19.2, 19.5, 19.6, 19.7, 19.9, 19.15, 19.17,
  19.22, 19.23, 19.37, 19.39

17
Momento de torsión sobre una espira
Es importante para comprender los generadores
eléctricos, motores y transformadores.
18
Lados b y d no son perpendiculares al campo B
b
d
19
Lados a y c son perpendiculares al campo B
a
C
20
Una espira que conduce corriente es un dipolo
magnético con momento magnético
El sentido del momento magnético esta a lo largo
de la dirección normal al plano de la espira
21
Tercera regla de la mano derecha
22
(No Transcript)
23
Galvanómetros, amperímetros y voltímetros

• Conectamos un reóstato en paralelo para hacer un
  amperímetro
• Conectamos en serie el reóstato para hacer un
  voltímetro

24
Ley de Ampere para un conductor
Error en el libro Eq. 19.11
25
Un solenoide genera un campo magnético

• Un solenoide con espiras separadas crea un campo
  axial y en la periferia. En cambio si las espiras
  se compactan, el campo en la periferia se hace
  insignificante.

26
Ley de ampere aplicada a un solenoide compacto
para conseguir B axial

• Examinaremos, ahora cada una de las
  contribuciones a la circulación
• Como vemos en la figura, la contribución a la
  circulación del lado AB es cero ya que bien B y
  dl son perpendiculares, o bien B es nulo en el
  exterior del solenoide.
• Lo mismo ocurre en el lado CD.
• En el lado DA la contribución es cero, ya que el
  campo en el exterior al solenoide es cero.
• En el lado BC, el campo es constante y paralelo
  al lado, la contribución a la circulación es Bx,
  siendo x la longitud del lado.

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Campo magnético de un solenoide

• Si hay N espiras en la longitud L del solenoide
  en la longitud x habrá Nx/L espiras. Como cada
  espira trasporta una corriente de intensidad i,
  la corriente que atraviesa el camino cerrado ABCD
  es Nxi/L. O sea la corriente neta que atraviesa
  el camino cerrado ABCD es I N x i / L
• Por lo tanto
• Bx µ0I µ0 N x i / L
• Cancelamos x B µ0 N i / L

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El campo magnético de un solenoide depende de

• El numero de vueltas
• La intensidad de la corriente
• Ajustando ambas puedes generar cualquier
  magnitud de campo magnético.
• Los solenoides se usan para embragar las
  velocidades del auto, el motor de arranque
  (starter), cerraduras eléctricas, timbres,
  autoparlantes, VCR, MRI.

29
Tarea

• Pág. 626
• 19.51, 19.52, 19.56, 19.57, 19.58