ELECTROMAGNETISMO

Es el estudio de la relación que hay entre la corriente

eléctrica y el magnetismo.

En el año de 1820 OERSTED descubrió que alrededor de

un conductor eléctrico por donde circula corriente

eléctrica, se crea un campo magnético.

Gráficamente:

Efecto Oersted.-

“Siempre que por un conductor pasa corriente eléctrica,

alrededor suyo se crea un campo magnético, cuyo sentido

u orientación depende de la dirección de la corriente”

En el campo magnético generado por la corriente que

recorre el conductor, las líneas de inducción son

circunferencias concéntricas con el conductor.

Si colocamos una brújula sobre un conductor eléctrico, por

donde pasa corriente eléctrica, se orienta transversal a la

dirección de un conductor.

Líneas de

Inducción

Campo

Magnético

ión

Lado izquierdo: Un conductor, por el que se hace circular la

corriente y bajo el cual se sitúa una brújula.

Lado derecho: igual que el lado izquierdo, pero sustituyendo el

puente y un conductor uni-filiar por una bobina al aire, colocando la brújula en el centro de la bobina, conseguimos aumentar el

campo magnético.

I

I

No circula

corriente

Para calcular el campo magnético en un punto P del plano,

se calcula por:

d

IH 2,0

Donde: I es la intensidad del conductor.

d es la distancia del punto al conductor

Campo magnético de una corriente circular.- Un conductor circular por donde circula corriente

eléctrica, se convierte en un imán

Por ejemplo:

Línea de

Inducción

Conductor

Solenoide o Bobina.- Es una espiral de un alambre

conductor de corriente eléctrica.

Características del campo de una bobina.- 1.- El campo magnético de una bobina es de mucho mayor

intensidad en el interior que en la parte exterior.

2.- El campo tiene su valor máximo de intensidad en el

punto medio del campo interior.

3.- El campo es directamente proporcional al número “N”

de espiras del solenoide.

4.- El campo es directamente proporcional a la intensidad

de la corriente “I” que circula.

5.- El campo es inversamente proporcional a la longitud

“L” de la bobina.

Luego:

L

INH

Donde:

H , es el campo magnético en el centro de la bobina.

N , es el número total de espiras.

I , es la intensidad de la corriente en Amperios.

L , es la longitud de la bobina en centímetros.

Luego, las unidades: )(

))((

cm

AmperiosEspiras

Recordar que: cm

AmperiosOersted

Experimentalmente se ha comprobado que la equivalencia

es:

Oerstedcm

Amperevuelta256,1

))((

Donde:

10

4256,1

También si reemplazamos: L

Nn

Donde n es el número de espiras por unidad de longitud,

osea: cm

espiras

Entonces: InH

10

4 ó I

L

NH

10

4

Ejercicios:

1.- Por una bobina que tiene 200 espiras por centímetro,

circula una corriente de 20 Amperios. ¿Cuál es la

intensidad del campo en el centro de la bobina?

Solución:

Como:

espirasN 200

cmL 1

cm

espirasn

1

200

AmperiosI 20

InH

10

4 entonces:

OerstedAmperioscm

espirasH

1600)20(200

10

4

2.- ¿Cuántas espiras debe tener una bobina de 20

centímetros de longitud para que con una corriente de 20

Amperios se cree una intensidad magnética de 200

Oersted?

Solución:

Como:

IL

NH

10

4 entonces:

I

HLN

4

10

Amperios

OerstedcmN

204

2002010

espirasAmperios

cm

Amperioscm

N

500

204

2002010

Bobina Anular o Toroidal.- Es cuando se juntan los extremos de una bobina:

IL

NH

10

4

Para el cálculo “L” es la longitud de la circunferencia de

radio “R”, además que:

221 RR

R

Ejercicios.-

1.- ¿Cuál será el valor de la intensidad del campo

magnético de una bobina toroidal, que tiene 400 espiras (ó

vueltas), por el cual pasa una corriente de 10 Amperios?.

El radio medio de la bobina es de 12 centímetros.

Solución:

Como: IL

NH

10

4 donde: RL 2

Datos: N=400 espiras. I=10 Amperios.

Reemplazando:

Amperioscm

espirasH 10

122

400

10

4

Oerstedcm

AmperiosH 6,66

3

200

6

400

12

800

24

1600

2.-Una bobina toroidal tiene 3000 espiras. Los diámetros

interior y exterior son 22cm y 26cm respectivamente.

Calcule la intensidad del campo cuando por ella circula

una corriente de 5 Amperios.

Solución:

Como: IL

NH

10

4 , donde: RL 2

De cmDiametro 22 entonces: cmradio 11

De cmDiametro 26 entonces: cmradio 13

cmRR

R 122

24

2

1311

221

Luego: cmcmL 24122

Dattos:

N=3000 espiras.

I=5 Amperios.

Reemplazando:

Amperioscm

espirasH 5

24

3000

10

4

Oerstedcm

AmperiosH 250

48

12000

3.- El campo magnético en el interior de una bobina tiene

una intensidad de 80 Oersted, la longitud de la bobina es

de 5,0L . Sabiendo que pasa una corriente de 4

Amperios, calcule el número de espiras.

mLa

http://ficus.pntic.mec.es/~fblr0000/cm/lineasdefuerza2.gif (brujula-bobina)

http://images.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.unedcervera.com/c3900038/estrategias/c_magne

tico_34.gif&imgrefurl=http://www.unedcervera.com/c3900038/estrategias/estrategias_c_magnetico_3.ht

ml&h=297&w=509&sz=3&hl=es&start=40&um=1&usg=__pIDCgZG1-

LpSMLvJlGTJtO8jUmQ=&tbnid=o6hYxfrYHcQdcM:&tbnh=76&tbnw=131&prev=/images%3Fq%3Dc

ampo%2Bmagnetico%26start%3D20%26ndsp%3D20%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN

(FARADAY)

LEY DE BIOT-SAVART