INFOGRAFIA DEL ELECTROMAGNETISMO

INFOGRAFÍA

electromagnetismo

CAMPO MAGNÉTICO

El campo magnético en un punto se representa por un vector B llamado Inducción magnética o Densidad de flujo magnético y por medio de líneas de inducción que deben cumplir con lo siguiente:

Nikolasa Tesla (1856-1943) Yugoslavia

LÌNEAS DE INDUCCIÒN

b) Las líneas de inducción se dibujan de tal manera que el número de ellas por unidad de área de sección transversal sea proporcional a la magnitud de B

a) La tangente a una línea de inducción en un punto cualquiera indica la dirección de B en ese punto.

INDUCCION MAGNETICA

F = Q 0 v x B + Q 0 É

F=Q 0 v xB

La fuerza es lateral y siempre perpendicular al plano formado por v y B

Si en una región del espacio existe un campo magnético B y un campo eléctrico E, la fuerza total que actúa sobre la carga Q viene dada por la siguiente expresión conocida como la Fuerza de Lorentz.

Si una carga positiva Q^ se mueve con una velocidad v en una región donde existe una Inducción Magnética B experimenta una fuerza lateral F que viene dada por la siguiente relación

UNIDADES DE LA INDUCCIÓN MAGNÉTICA

Un Tesla (T) es la Inducción Magnética para que una carga de un Coulomb que se mueve con una velocidad de un m/seg experimente una fuerza lateral de un Newton

Un Gauss es la Inducción Magnética para que una carga de un StatCoulomb que se mueve con una velocidad de un cm/seg experimente una fuerza lateral de una Dina.

FLUJO MAGNÉTICO

Mide la cantidad de líneas de inducción que atraviesa una superficie cualquiera. Se define por la expresión:

donde B , es la inducción magnética que atraviesa un diferencial de superficie ds .

INFOGRAFÍA

electromagnetismo

UNIDADES DEL FLUJO MAGNÉTICO

Un Maxwell es el flujo magnético que resulta cuando una Inducción Magnética de un Gauss atraviesa una superficie de un cm2 .

Un Weber es el flujo magnético que resulta cuando una Inducción Magnética de un Weber/m2 atraviesa ana superficie de un m2

LA LEY DE GAUSS PARA EL MAGNETISMO

Como en magnetismo no existen polos magnéticos aislados sus líneas de inducción siempre son cerradas. Por lo tanto, el flujo que atraviesa una superficie gaussiana es cero.

DIRECCION Y SENTIDO DEL CAMPO MAGNÉTICO CERCA A UN CONDUCTOR CON CORRIENTE

Se coge el conductor con la mano derecha, con el pulgar apuntando en la dirección de la corriente; entonces la curvatura de los dedos alrededor del conductor indica la dirección y el sentido del campo magnético

LEY DE BIOT-SAVART

Para evaluar el campo magnético cerca a un conductor por el cual circula una corriente I, Biot y Savart encontraron la siguiente ley empírica obtenida por experimentació

Donde,dB : Diferencial de campo magético en el punto P. di : Diferencial de longitud del conductor en la dirección de la corriente I. r : Vector de posición que va desde el diferencial de conductor hasta el punto P.

LEY DE AMPERE

Así como la ley de gauss relaciona la integral del Campo Eléctrico a través de una superficie cerrada con la carga neta encerrada por dicha superficie. La ley de Ampere relaciona la integral del Campo Magnético a través de una trayectoria cerrada con la corriente neta encerrada por dicha trayectoria.

André Marie Ampere (1775-1836) Francia

INFOGRAFÍA

ELECTROMAGNETISMO

CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO

Consideremos un conductor por el cual circula una corriente de conducción Ic conectado a las placas de un condensador.

Maxwell propuso que la corriente que se usa en la ley de Ampere está compuesta por la suma de dos corrientes: Una corriente de conducción Ic y una corriente de desplazamiento Id. Como la corriente de conducción que llega a las placas hace aumentar el campo eléctrico entre las placas del condensador, Maxwell supuso que la corriente de desplazamiento estaba relacionada con la variación del campo, de la siguiente manera

James Clerk Maxwell (1831-1879) Reino Unido

FUERZA MAGNÉTICA ENTRE DOS CONDUCTORES PARALELOS

Dos conductores rectos y paralelos de longitud 1 separados una distancia d, por los cuales circulan corrientes e I b, experimentan una fuerza dada por la expresión:

CAMPO MAGNÈTICO EN UN SOLENOIDE

Un solenoide es un conductor arrollado sobre una superficie cilindrica por el cual circula una corriente eléctrica. Se puede concluir que para puntos exteriores al solenoide, el campo magnético es despreciable y para puntos en el interior el campo magnético se puede considerar constante y uniforme siempre y cuando la longitud del solenoide sea mucho mayor que su diámetro.

El valor del campo magnético en el interior del solenoide se calcula por medio de Ja siguiente expresión: donde n, es la permeabilidad absoluta del nùcleo del solenoide, n es el nùmero de espiras por unidad de lingitud, e l, es la corriente que circula por el salenoide.

La permeabilidad relativa de un núcleo viene dada por la relación entre la permeabilidad absoluta y la permeabilidad en el vacío.

LEY DE LA INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA DE FARADAY

La fuerza electromotriz (fem) inducida entre los terminales de una bobina es igual al valor negativo de la rapidez con que varía el flujo magnético que atraviesa dicha bobina. O sea:

donde, N es el número de espiras.

Michel Faraday (1791 -1867) Inglaterra

INFOGRAFÍA

ELECTROMAGNETISMO

LEY DE LENZ

La ley de Lenz se utiliza para hallar el sentido de la fuerza electromotriz inducida. La corriente inducida aparece en un sentido tal que se opone a la causa que la produce.

Heinrich Lenz (1804-1865) Italia

FUERZA ELECTROMOTRIZ INDUCIDA POR MOVIMIENTO

Supongamos un conductor que se mueve con una velocidad v dentro de un campo magnético B uniforme y constante. La fuerza electromotriz inducida en los extremos del conductor viene expresada por la siguiente ecuación.

CAMPO MAGNÉTICO VARIABLE EN EL TIEMPO

Cuando un campo magnético varia en el tiempo en una región del espacio, se induce un campo eléctrico no conservativo como se muestra en la figura. Por lo tanto, según la ley de Faraday, se tiene: