Cap. 28: Campo Magnético

Líneas de campo magnético fuera de una barra magnética, visualizadas por limaduras de hierro

Líneas de campo magnético dentro y fuera de una barra magnética

Líneas de campo eléctrico de un dipolo

Los polos magnéticos siempre existen en pares

Fuerza sobre una carga moviéndose en un campo magnético

F q v B= ×En el sistema MKS, la unidad de B es el Tesla (T). Otra unidad (no métrica) es el Gauss (G), donde 1T = 104 G.

La fuerza magnética es siempre perpendicular al vector velocidad, por lo tanto es una fuerza centrípeta

Movimiento de una carga cuando v es perpendicular a B:

Calcular el radio r de la órbita, el período T y la frecuencia f.

Corriente rectilínea en campo magnético uniforme

F I L B= ×

La ecuación aplica solo para alambre rectilíneo, campo uniforme.

Ejemplo 28-6

Corriente no-rectilínea y/o campo magnético no-uniforme

dF IdL B= ×

Ver prob. 28-38.

Torque en un lazo de corriente

I

B

a

b θ

x

B

1 sin 90F IbB=

AI=µ

θ

2a

2a

2 sin 90F IbB=

1 2 1 2sin sin ,2 2

2 sin sin sin2

,

a aF F F F IbB

aIbB IabB IAB

B IA

τ = θ + θ = =

τ = θ = θ = θ

τ = µ× µ =

θ

θ

b

a

θ

AI=µ

Para embobinado de N vueltas,

NI Aµ =

sincampodW d B d= −τ θ = −µ θ θ

sincampodU dW B d= − = +µ θ θ

0cos UBU +−= θµSi elegimos la energía potencial de modo que sea cero cuando el ángulo es 90 grados, tenemos que U0=0 y la energía potencial es

BBU ⋅−=−= µθµ cos

Ejemplo 28-8

Una bobina circular de 250 vueltas y área igual a 2.52 x 10-4 m2 tiene una corriente de 100 µA. La bobina está inicialmente en reposo en un campo magnético de magnitud B=0.85 T, con su momento dipolar magnético inicialmente alineado con B. ¿Cuál es la dirección de la corriente? Calcula (a) el momento dipolar magnético y (b) el trabajo que debe hacer un agente externo para rotar la bobina por 90 grados.