APLICANDO LA LEY DE AMPERE A DIFERENTES ESTRUCTURAS

Ampere realizó un experimento que puso de manifiesto la interacción magnética entre dos alambres de corriente eléctrica; con los experimentos no solo comprobó que el campo magnético de una línea recta de alambre tiene una dirección circular alrededor del alambre, sino que lo expreso de forma matemática. Ahora veremos algunas expresiones que se obtienen de aplicar la Ley de Ampere, misma que puede expresarse de la siguiente forma:

Para un campo eléctrico variable que se puede producir por flujo de cargas, es decir, por corriente que aumente o disminuya, se producirá un flujo de campo magnético. El campo magnético será proporcional a la corriente.

La intensidad del campo magnético de un cable recto por el que pasa una corriente I, se establece usando la Ley de Ampere, y es directamente proporcional a la corriente I, de manera que se obtiene la siguiente expresión:

B=(μ_0 X ×I)/2πr

Donde μ_0 = 〖10〗^(-7) T m/A (en unidades del SI), y se le denomina constante de permeabilidad magnética del vacío, es decir, la capacidad que tiene el vacío para permitir la manifestación de campos magnéticos, y r es la distancia radial desde el cable hasta el punto donde se quiere obtener el campo magnético B.

Campo magnético de una espira o aro.

Ahora, imagina que el alambre recto lo encorvas hasta formar un aro. La figura cilíndrica que formaban las líneas de campo magnético, también se encorva, pero en el centro del aro o espira las líneas de campo son casi rectas.

La intensidad del campo magnético, producida por una espira o aro por el que pasa una corriente I, en el centro de la espira, se establece con la siguiente expresión:

B_(centro=μ_(0×I)/2r)

La dirección la determina la regla de la mano derecha, los cuatro dedos se curvan en la dirección de la corriente, y el dedo pulgar dará la dirección del campo magnético.

Campo magnético de un solenoide o una bobina recta.

Si ahora juntamos diversas espiras o enredamos varias veces un alambre alrededor de un objeto largo como sucede en las bobinas con cable envolviendo un imán, tendríamos una estructura similar a la que muestra la fig.

La suma de todos los efectos de las líneas de campo para varias espiras juntas, se reduce a líneas de campo casi rectas dentro de la bobina y curvas fuera de ésta. Cuanto mas larga sea la bobina, mas recto será el campo en el centro de la bobina, pero en los extremos, las líneas se curvan.

La intensidad del campo magnético producido por varias espiras juntas, es decir, un embobinado por el que pasa una corriente I, se puede calcular de forma sencilla en el eje de la bobina, y la determinaremos con la siguiente expresión:

B_(eje=N/L) μ_(0 ×I)

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