Ley de Ohm Aplicamos una diferencia de potencial V A -V B entre
dos puntos de un conductor. Las cargas se aceleran, provocando una
intensidad de corriente proporcional a la ddp. R = resistencia del
conductor
Diapositiva 4
Imanes POLOS DE UN IMN Una aguja magntica que puede oscilar
libremente sobre su apoyo se orienta siempre en una direccin que
aproximadamente corresponde al norte geogrfico. Al extremo de la
aguja que seala el norte geogrfico se la llama POLO NORTE del imn.
Al otro extremo, POLO SUR. IMN: cuerpo que posee la propiedad de
atraer trozos de hierro Imn natural: magnetita Imanes
artificiales
Diapositiva 5
Campo magntico creado por un imn Un imn altera el espacio que
lo rodea apareciendo una nueva propiedad: los trozos de hierro son
atrados y las limaduras de hierro se orientan siguiendo las lneas
de induccin o de campo B. Las limaduras de hierro se van orientando
hasta que finalmente quedan dibujadas las lneas del campo magntico
Las lneas de B salen del polo N y entran por el polo S. Son lneas
cerradas.
Diapositiva 6
Cada vez que partimos un imn, se genera un nuevo imn con su
polo N (por donde salen las lneas de B) y su polo S (por donde
entran las lneas de B). No podemos aislar los polos de un imn Qu
pasa al partir un imn? 6
Diapositiva 7
Por qu no se pueden conseguir imanes con un solo polo? Un
material magntico puede considerarse como un conjunto de dipolos
magnticos, cada uno con su polo N y S Microscpicamente, cada dipolo
es realmente una espira de corriente que no puede dividirse en
polos individuales Una espira siempre tiene un polo N y un polo S:
por una cara entra B y por otra sale. No se puede obtener un polo N
o S aislado =Imn elemental correspondiente a un tomo
Diapositiva 8
Diapositiva 9
Las cargas en movimiento: fuentes del campo magntico Tras el
experimento de Oersted queda demostrado que lo que origina un campo
B son las cargas en movimiento y, por tanto, las corrientes
elctricas. En el interior de la materia existen pequeas corrientes
cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los
tomos, cada una de ellas origina un microscpico imn o dipolo.
Cuando estos pequeos imanes estn orientados en todas direcciones
sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta
propiedades magnticas; en cambio si todos los imanes se alinean
actan como un nico imn y en ese caso decimos que la sustancia se ha
magnetizado.
Diapositiva 10
Lneas de campo magntico creado por una corriente rectilnea
Diapositiva 11
Campo B creado por una espira circular de corriente En el
centro de la espira: Las lneas salen por una cara (cara Norte) y
entran por la otra (cara Sur)
Diapositiva 12
Experimento para hacer en casa: caras de una espira Cara SUR de
la espiraCara NORTE de la espira Toma una hoja transparente o de
papel vegetal. Por una de las caras dibuja una espira, con la
corriente girando en una direccin. Despus dibuja la espira por el
anverso (tal como se transparenta). Depende de por qu lado la
mires, vers la cara norte o sur de la espira. Pero nunca podrs
obtener una espira que tenga dos caras N o S.
Diapositiva 13
Campo magntico creado por un solenoide Desempea en el
magnetismo un papel anlogo al de un condensador de placas
paralelas, ya que el campo magntico es un interior es intenso y
uniforme. Solenoide: alambre arrollado en forma de hlice con
espiras entre s. Se puede considerar como una serie de espiras
circulares muy prximas situadas paralelamente que transportan la
misma corriente.
Diapositiva 14
Fuerza de Lorentz Una partcula que se mueve en un campo
magntico experimenta una fuerza. El resultado de un producto
vectorial es un vector de: mdulo igual al producto de los mdulos
por el seno del ngulo comprendido: F m = q v B sen direccin
perpendicular al plano formado por los vectores velocidad v y campo
B el sentido se obtiene por la denominada regla del
sacacorchos
Diapositiva 15
Fuerza de Lorentz Para obtener la direccin y el sentido de la
fuerza que acta sobre la carga "Regla de la mano izquierda" Si
colocamos los dedos de la mano izquierda pulgar, ndice y medio,
abiertos y perpendiculares entre s, cada uno de ellos seala uno de
los vectores:
Diapositiva 16
Movimiento de una carga en un campo B Si la carga se mueve
paralela al campo B F m = 0 La carga sigue con MRU La fuerza
magntica que acta sobre una partcula cargada es siempre
perpendicular a la velocidad de la partcula. Por tanto la fuerza
magntica modifica la direccin de la velocidad, pero no su mdulo.
Los campos magnticos no realizan trabajo sobre las partculas y no
modifican su energa cintica. Si la velocidad de la partcula es
perpendicular a un campo magntico uniforme, la partcula se mueve
describiendo una rbita circular.
Diapositiva 17
Diapositiva 18
Diapositiva 19
Partcula cargada que entra en un campo magntico uniforme con
una velocidad que no es perpendicular a B. La velocidad de la
partcula puede resolverse en dos componentes, v // paralela a B y v
perpendicular a B. El movimiento debido a la componente
perpendicular es el mismo que hemos visto anteriormente. La
componente de la velocidad paralela a B no se afecta por el campo
magntico, y por tanto, permanece constante. La trayectoria de la
partcula es una hlice Movimiento en un campo B
Diapositiva 20
Movimiento en campos E y B cruzados: Desviacin nula de la
partcula Una carga elctrica se mueve con velocidad v 0 desconocida
a lo largo del eje horizontal X. Buscaremos las intensidades y los
sentidos de los campos elctrico y magntico que hacen que la
partcula se mueva a lo largo del eje X sin desviarse. El campo
elctrico ejerce una fuerza F e = q E El campo magntico ejerce una
fuerza F m = q (v x B) Las partculas no se desvan si ambas fuerzas
son iguales y de sentido contrario: F e = F m q E = q v Bv =
E/B
Diapositiva 21
Diapositiva 22
Fuerza sobre un conductor rectilneo Cuando por un alambre
situado en el interior de un campo magntico circula una corriente,
existe una fuerza que se ejerce sobre el conductor que es
simplemente la suma de las fuerzas magnticas sobre las partculas
cargadas cuyo movimiento produce la corriente.
Diapositiva 23
Fuerza ejercida por un campo B sobre un conductor rectilneo:
Ley de Laplace Fuerza que ejerce el campo magntico B sobre un
portador de carga positivo q Fuerza sobre todos los portadores
(nSL) de carga contenidos en la longitud L del conducto El vector
unitario ut tiene la misma direccin y sentido que el vector
velocidad, o el sentido en el que se mueven los portadores de carga
positiva.
Diapositiva 24
Fuerzas entre corrientes paralelas Tomando el primer hilo, con
una corriente elctrica I 1, crear en un hilo conductor, situado
paralela-mente a una distancia d de l, un campo que ser: Este hilo
segundo por el cual circula una corriente experimentar una fuerza
por estar sometido a este campo. Esta fuerza es: La fuerza por
unidad de longitud ser:
Diapositiva 25
Conclusin Dos 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 amperio Un amperio es la
intensidad de corriente que, circulando en el mismo sentido por dos
conductores paralelos muy largos separados por un metro (d=1 m),
producen una fuerza atractiva mutua de 210 -7 N por cada metro de
conductor.
Diapositiva 26
En equilibrio, F e = F m qE = qvB E =vB Como, E = V / x V= E x
= vBL (fem inducida) V = vBL