fuerza magnetica entre dos conductores paralelos
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Integrantes: Claudia Alvarado
Cristina Larco
Karol Zambrano
Sullin Zambrano
Fuerza Magnetica entre dos
conductores paralelos
Como una corriente en un conductor crea su propio
campo magnético, es fácil entender que los
conductores que lleven corriente ejercerán fuerzas
magnéticas uno sobre el otro. Como se vera, dichas
fuerzas pueden ser utilizadas como base para la
definición del ampére y del Coulomb. Considérese
dos alambres largos, rectos y paralelos separados a
una distancia a que llevan corrientes I¹ e I² en la
misma dirección, como se muestra. Se puede
determinar facilmente la fuerza sobre uno de los
alambres debida al campo magnético producido por
el otro alambre. El alambre 2, el cual lleva una
corriente I², genera un campo magnético B² en la
posición del alambre 1, la fuerza magnética sobre
una longitud l del alambre 1 es F¹ = I¹l x B²
Se ve que
Esto se puede reescribir en términos de la fuerza por
unidad de longitud como
Dos alambres, cada un con un peso por unidad de
longitud de 1,0 X 10-4 N/m, estan tendidos
paralelamente entre si sobre la superficie de la
Tierra, uno directamente sobre el otro. Los alambres
estan alineados en direccion norte-sur de modo que
el campo magnetico de la Tierra no los afectara.
Cuando su distancia de separacion es de 0.10m,
Cual debe ser la corriente en cada uno de modo que
el alambre inferior haga levitar el alambre superior?
Suponga que los alambres conducen las mismas
corrientes, las cuales viajan en direcciones opuestas
Si el alambre flota, debe haber un equilibrio bajo
la accion de dos fuerzasL la gravedad y la de
repulsion magnetica. El peso por unidad de
longitud –aqui 1.0 x 10^-4 N/m- debe ser igual y
opuesto a la fuerza de magnetica por unidad de
longitud. En razon de que las corrientes son las
mismas, tenemos
La fuerza del campo magnetico establecido por una
pieza de alambre que conduce una corriente puede
aumentar en un lugar especifico si el alambre tiene
la forma de una espira. Se puede entender mejor
esta afirmacion si se considera el efecto de varios
segmentos pequenos de la espira de corriente. El
pequeno segmento en la parte superior de la espira
representado por ∆x1, produce en el centro de la
espira un campo magnetico de magnitud B1, dirigido
hacia afuera de la pagina.
La direccion de B se puede verificar madiante la
regla numero 2 de la mano derecha para un
alambre recto y largo. Imagine que sostiene el
alambre con su mano derecha, apuntando con su
pulgar en la direccion de la corriente. Al rodearlo
sus dedos siguen una curva en la direccion de B.
Un segmento de la base de la espira de longitud
∆x2 tambien contribuye el campo en el centro, es
decir, incrementa su fuerza.
Si un alambre largo y recto se curva para
formar una bobina de varias espiras muy
cercanas, el dispositivo resultante es un
solenoide, llamado a menudo electroiman.
Si las vueltas estan muy cercanas entre si, las
lineas del campo magnetico entran por un
extremo y salen por el otro. Esto significa que
un extremo del solenoide actua como polo
norte y el otro como polo sur
La expresion del campo magnetico
en el interior del solenoide es
Cuando la bobina está bien comprimida, el solenoide se
asemeja a una corriente que fluye en forma cilíndrica. A
medida que el solenoide se enrolla más apretadamente y
su longitud se hace grande se tiene el caso de
un solenoide ideal. En este caso, el campo magnético en
el interior es uniforme y paralelo a su eje, y en el exterior el
campo es aproximadamente cero.