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Cap. 28: Campo Magnético
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Líneas de campo magnético fuera de una barra magnética, visualizadas por limaduras de hierro
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Líneas de campo magnético dentro y fuera de una barra magnética
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Líneas de campo eléctrico de un dipolo
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Los polos magnéticos siempre existen en pares
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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.
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La fuerza magnética es siempre perpendicular al vector velocidad, por lo tanto es una fuerza centrípeta
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Movimiento de una carga cuando v es perpendicular a B:
Calcular el radio r de la órbita, el período T y la frecuencia f.
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Corriente rectilínea en campo magnético uniforme
F I L B= ×
La ecuación aplica solo para alambre rectilíneo, campo uniforme.
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Ejemplo 28-6
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Corriente no-rectilínea y/o campo magnético no-uniforme
dF IdL B= ×
Ver prob. 28-38.
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Torque en un lazo de corriente
I
B
a
b θ
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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
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AI=µ
Para embobinado de N vueltas,
NI Aµ =
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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
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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.