CAMPO MAGNETICO U4

La  ley de Lenz  para el campo  electromagnético  relaciona cambios producidos en el campo eléctrico por un conductor con la propiedad de variar el flujo magnético, y afirma que las tensiones o voltajes aplicadas a un conductor, generan una fuerza electro motriz (FEM) cuyo campo magnético se opone a toda variación de la corriente original que lo produjo. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico  Heinrich Lenz , quien la formuló en el año  1834 . En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del  principio de conservación de la energía  aplicado a la  energía del campo electromagnético La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por: {\displaystyle \Phi =\mathbf {B} \cdot \mathbf {S

La  ley de inducción electromagnética de Faraday  (o simplemente  ley de Faraday ) establece que la tensión inducida en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:​ ( * ) {\displaystyle \oint _{C}{\vec {E}}\cdot {\vec {dl}}=-\ {d \over dt}\int _{S}{\vec {B}}\cdot {\vec {dA}}} donde: {\displaystyle {\vec {E}}}  es el campo eléctrico, {\displaystyle d{\vec {l}}}  es el elemento infinitesimal del contorno  C , {\displaystyle {\vec {B}}}  es la densidad de campo magnético y {\displaystyle S}  es una superficie arbitraria, cuyo borde es  C . Las direcciones del contorno  C  y de  {\displaystyle {\vec {dA}}}  están dadas por la regla de la mano derecha. Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

Como una corriente en un conductor crea su propio campo magnético, es fácil entender que los conductores que lleven co rriente 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 La direccion de F¹ es hacia abajo, hacia el alambre 2. Si se considera el campo sobre el alambre 2 debido al alambre 1, la fuerza F² sobre el alambr

Un conductor es un hilo o alambre por el que circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas electricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre que lleva corriente. Conductor rectilineo La figura muestra un tramo de alambre de longitud l que lleva una corriente i y que está colocado en una campo magnético B Para simplificar se ha orientado el vector densidad de corriente j de tal manera que sea perpendicular a B. La corriente i en un conductor rectilíneo es transportada por electrones libres, siendo n el número de estos electrones por unidad de volumen del alambre. La magnitud de la fuerza media que obra en uno de estos electrones está dada por; F' = q v B sinӨ = e vd B por ser Ө = 90º y siendo vd la velocidad de arrastre: (vd = j/n e). Por lo tanto, F' = e

Sobre una carga eléctrica en movimiento que atraviese un campo magnético aparece una fuerza denominada fuerza magnética. Ésta modifica la dirección de la velocidad, sin modificar su módulo. Valor de la fuerza magnética: Fm = Fuerza magnética [N] q = Valor de la carga [C] v = Velocidad [m/s] B = Campo magnético [T] θ = Ángulo [grados o radianes] El sentido se calcula por la regla de la mano derecha (índice = velocidad, mayor = campo, pulgar = fuerza, formando 90 grados entre cada uno de los tres dedos). El sentido de la fuerza es para cargas positivas. Si las cargas son negativas el sentido es el opuesto al obtenido con la regla de la mano derecha.

La ley de Biot-Savart, relaciona los campos magnéticos con las corrientes que los crean. De una manera similar a como la ley de Coulomb relaciona los campos eléctricos con las cargas puntuales que las crean. La obtención del campo magnético resultante de una distribución de corrientes, implica un producto vectorial, y cuando la distancia desde la corriente al punto del campo está variando continuamente, se convierte inherentemente en un problema de cálculo diferencial. Consultar el campo magnético esbozado para el caso del cable recto para ver la forma geométrica del campo magnético de una corriente. Aplicaciones de la Ley Biot-Savart Abajo se ilustran algunas ejemplos de geometrías, donde se puede usar convenientemente la ley de Biot-Savart, para el cálculo del campo magnético resultante de una distribución de corriente eléctrica.