La ley de ampere saia

Edición #1 Ley de Ampere

FISICA Campo Magnético

Flujo Magnético

Permeabilidad Magnética

André-Marie Ampère (1775 – 1836)

EDITORIAL

L

as

primeras

fuentes

conocidas del magnetismo fueron los imanes permanentes. Un mes después de que Oerted anunciase su descubrimiento acerca de la desviación de la aguja de una brújula por la acción de una corriente eléctrica, Jean Bastiste Biot y Felix Savart descubrieron los resultados de sus medidas de la fuerza que actúa sobre un iman próximo a un conductor largo por el que circula corriente y analizaron estos resultados en función del campo magnético producido por una corriente.

André Marie Ampére amplio esto experimentos y demostró que los propios elementos de corriente experimentan una fuerza en presencia de un campo magnético: en particular demostró que dos corrientes ejercen fuerzas entre sí.

A continuación se presenta la siguiente información sobre la ley de Ampére, el campo magnético de un solenoide y el flujo magnético, y de esta manera conocer un poco más de lo mencionado anteriormente.

INDICE

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André-Marie Ampère (1775 – 1836) Fue un matemático y físico francés. Inventó el primer telégrafo eléctrico y, junto con François Arago, el electroimán. Formuló en 1827 la teoría del electromagnetismo. El amperio (en francés ampère) se llama así en su honor.

La ley de ampere relaciona el componente tangencial de B, sumado alrededor de una curva cerrada C con la corriente Ic que pasa a través de la curva puede utilizarse para obtener una expresión de campo magnético en situaciones con in alto grado de simetría. En forma matemática la ley de ampére.

C

cualquier

curva

cerrada.

La integral del primer miembro es la circulación o integral de línea del campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada, y:

• μ0 es la permeabilidad del vacío • dl es un vector tangente a la trayectoria elegida en cada punto.

• IT es la corriente neta que atraviesa la superficie delimitada por la trayectoria, y será positiva o negativa según el sentido con el que atraviese a la superficie.

Esto indica que la circulación del campo magnético B producido por una espira de corriente, a lo largo de una curva C concatenada con la espira, es µ0 veces la corriente I de la espira. A tal curva se la denomina curva de Ampere, o curva amperiana.

Aplicabilidad

Una de las aplicaciones de la ley de Ampere es que permite calcular campos magnéticos en situaciones de alta simetría.

Así, de manera sencilla permite hallar: • El campo magnético de un hilo infinito por el cual circula una corriente.

El campo magnético de un cable cilíndrico de radio a por el cual circula una densidad de corriente • El campo magnético de un solenoide ideal de radio a, con número de espiras por unidad de longitud, por las que circula una corriente.

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Campo Magnético de un Solenoide

Un solenoide es un alambre largo enrollado en la forma de una hélice. Con esa configuración, es posible producir un campo magnético razonablemente uniforme en el espacio rodeado por vueltas de alambre. Cuando las vueltas están muy próximas entre sí, cada una puede considerarse como una espira circular, y el campo magnético neto es el vector suma de los campos debidos a todas las vueltas.

En la figura que se muestra se observan las líneas del campo magnético que rodean el solenoide poco

enrollado.

Las

líneas

de

campo en el interior son casi paralelas, están distribuidas de

modo uniforme y próximo entre sí, lo que indica que el campo en este espacio es intenso y uniforme. Las líneas de campo entre elementos de corriente sobre dos vueltas adyacentes tienden a cancelarse unas con otras, pues los vectores

de campo de los dos elementos están en direcciones opuestas.

El campo en puntos exteriores como P es débil porque el campo debido

a

corriente

los

elementos

en

las

de

porciones

derechas de una vuelta tiende a cancelar al campo que se debe a los elementos de corriente e las porciones izquierdas.

Si

las

vueltas

están

muy

próximas entre si y el solenoide es de longitud finita, las líneas de campo magnético son como se indica en la siguiente figura:

4

5

Las líneas de campo magnético para un solenoide

de

longitud

finita

de

manera

enrollado

ajustada,

el

que

conduce

una

corriente estable. El campo en el espacio interior es casi uniforme e intenso.

Esta línea de campo es similar a las que rodea a un imán de barra. Por lo tanto, un extremo del solenoide se comporta como el polo note de un imán, mientras que el extremo opuesto como el polo sur. A medida que crece la longitud del solenoide, el campo interior se vuelve más uniforme mientras que le exterior se debilita.

En caso de un solenoide ideal se aproxima cuando el espacio entre vueltas

es

muy

pequeño

y

la

longitud es grande en comparación con el radio de las vueltas. En este caso el campo externo es cero y el campo interno es uniforme en gran volumen.

Flujo Magnético

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Se define como la cantidad de líneas de campo magnético que atraviesa una Determinada superficie S en el espacio Se muestra el flujo magnético con la letra griega; Ф. La encontramos

con la siguiente fórmula;

Ф = B.A.cosӨ

En la primera, las líneas de campo

magnético

son

perpendiculares a la superficie, por lo tanto, desde el ángulo entre la normal de la superficie y las líneas de campo magnético 0 y cos0

=

1

magnético

Donde Ф es el flujo magnético y la unidad de Ф es Weber (Wb) B es el campo magnético y una unidad de B es Tesla A es el área de la superficie y la unidad de A es m2 Siguientes imágenes muestran la situación de dos ángulos diferentes de flujo magnético.

ecuación

de

se

flujo vuelve;

Ф = BA En la segunda imagen, ya que el ángulo entre la normal del sistema y las líneas de campo magnético es 90 º y cos90 º = 0 ecuación de flujo

magnético

a

ser;

Ф = B.A.cos90 º = B.A.0 =

6

Permeabilidad Magnética

Es la cantidad de capacidad de conducir el flujo magnético. Nos muestran con μ. La permeabilidad magnética es la propiedad que la distingue

de

la

materia,

cada

La permeabilidad magnética del vacío se denota por, μo y tiene un valor;

μo = 4π.10-7Wb./Amps.m

materia tiene μ específicos.

Cuadro

que

continuación

se

presenta

muestra

a el

comportamiento de las líneas del Campo magnético en el vacío y en dos asuntos diferentes que tienen diferentes μ.

Nos

encontramos

con

la

permeabilidad de la cuestión por la siguiente

fórmula;

μ = B / H, donde, H es la intensidad del campo magnético y B es la densidad de flujo

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Permeabilidad -Materiales

Permeabilidad

relativa

cociente

de

una

media

específica

es

el

permeabilidad para

la

permeabilidad del vacío. µr=µ/µo Materias diamagnética: Si el f permeabilidad relativa del asunto es un poco menor que 1, entonces decimos que estas materias son diamagnéticos.

Materias ferromagnéticos: Si la permeabilidad materia respecto

relativa

es

superior a

las

paramagnético cosas

son

ferromagnéticos.

de a

1

la con

cuestiones

decimos

estas materias

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Entretenimiento

En memoria‌

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Integrantes: Jesus Qui単onez CI.21.300.174 Darcy Blanco CI.22.198.208 Antoni Gil CI.18.525.383 SAIA A