semana7-ley de biot-savart.pdf

Lic. Fis. Carlos Alberto Lévano Huamaccto

LEY DE BIOT-SAVART

Módulo: I Unidad:4 Semana:7

LEY DE LEY DE BIOT Y SAVART-

ORIENTACIONES

• Revisar las referencias

bibliográficas sugeridas y los

enlaces sugeridos para el tema.

CONTENIDOS TEMÁTICOS

1. CAMPOS MAGNÉTICOS CREADO POR LAS

CARGAS PUNTUALES MÓVILES.

2. CAMPO MAGNÉTICO CREADO POR CORRIENTES

ELÉCTRICAS: LEY DE BIOT Y SAVART.

3. ONDA ELECTROMAGNETICA

4. CARACTERISTICA DE LA ONDA

5. ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

6. ESPECTRO DE LUZ VISIBLE

7. NIVELES DE ENERGIA DE LA ONDA

ELECTROMAGNETICA

Campos Magnéticos creado por las

Cargas Puntuales Móviles

Cuando una carga puntual q se mueve con velocidad v,

se produce un campo magnético B en el espacio dado

por:

Donde es un vector unitario que apunta desde la

carga q al punto del campo P y µo es la permeabilidad

del espacio libre.

El campo magnético en el punto P.

1.-La magnitud de B es proporcional a la carga q y a la

velocidad v varía inversamente con el cuadrado de la

distancia desde la carga al punto del campo.

2.-El campo magnético es cero a lo largo de la línea de

movimiento de la carga. En otros puntos del espació es

proporcional a sen(ϴ), siendo ϴ el ángulo formado por el

vector velocidad v y el vector r desde la carga al punto del

campo.

3.-La dirección de B es perpendicular a ambos, la velocidad

v y el vector r. Posee la dirección dada por la regla de la

mano derecha cuando v gira hacia r.

Ejemplo.-Una carga puntual de magnitud q=4nC se

mueve con la velocidad de 3x107 m/s paralelamente al eje

x a lo largo de la línea y=3m.Determinar el campo

magnético producido en el origen por esta carga situada

en el punto x=-4m, y=3m.

Campo Magnético creado por corrientes

eléctricas: Ley de Biot y Savart

La ecuación

conocida como

Ley de Biot

Savart. Donde:

dB es la

intensidad del

campo

magnético en P.

La corriente genera campo magnético

alrededor.

Ejemplos.-Campo magnético en el medio de una

espira por donde circula una corriente I.

Ejemplos.-Campo magnético en el punto P de una

espira por donde circula una corriente I.

Ejemplos.-Campo magnético debido a un Solenoide

Analizando sobre un Solenoide

Geometría para el cálculo del campo magnético dentro de un

Solenoide sobre el eje. El número de vueltas en el elemento

dx es ndx, en donde n=N/L es el número de vueltas por

unidad de longitud.El elemento dx se trata como una espira

de corriente que transporta una corriente di=nIdx

Para un Solenoide largo

se reduce…

Ejemplo.-Determinar campo magnético en el centro

de un Solenoide de longitud 20cm,radio 1,4cm y 600

vueltas, por el que circula una corriente de intensidad

4 A.

Campo B para un solenoide largo..

NS

m

LSolenoide

NIB

L

m

Ejemplo.- Un solenoide de 20 cm de longitud y 100

vueltas porta una corriente de 4 A. La permeabilidad

relativa del núcleo es 12,000. ¿Cuál es la inducción

magnética de la bobina?.N =100 vueltas

m

20cm

I=4A

7 T mA

(12000)(4 x10 )m

T mA

0.0151 m

I = 4 A; N = 100 vueltas

0rm m mL = 0.20 m;

T mA

(0.0151 )(100)(4A)

0.200 mB

B = 30.2 T

Permeabilidad

relativa.

Campo de bebido a un conductor rectilíneo

De igual forma el calculo para el campo magnético de

la otra mitad de cable.

Finalmente el Campo total es la suma de B1 + B2.

Ejemplo.-Determinar el campo

magnético en el centro de una

espira de corriente cuadrada, de

lado L=50cm, por la cual circula

una corriente de intensidad 1,5 A.

Ejemplo.-Un conductor largo y rectilíneo que transporta una

corriente de intensidad de 1,7 A en la dirección z positiva, se

encuentra a lo largo de la línea x=-3cm.Un conductor

semejante que transporta una corriente de 1,7 A en la

dirección z positiva está situado sobre la línea x=3cm como

indica la figura. Determinar el campo magnético en un punto

sobre el eje y en y=6cm.

Ejemplo.-Un conductor infinitamente largo que transporta

una corriente de 4,5 A se dobla en la forma indicada en la

figura. Determinar el campo magnético en el punto x=3cm,

y=2cm.

CONCLUSIONES Y/O ACTIVIDADES DE

INVESTIGACIÓN SUGERIDAS

• Hay radiación ionizante y radiación no

ionizante, estos ultimo no son peligros

para la salud.

GRACIAS