Fuerza Y Momento Magnéticos

Campo magnético

El campo magnético es un campo vectorial con forma circular, cuyas líneas encierran la corriente. La dirección del campo en un punto es tangencial al círculo que encierra la corriente.

El campo magnético disminuye inversamente con la distancia al conductor.

• Dirección del campo magnético

Para determinar la dirección de las líneas de campo, y con ello la del campo magnético, para el caso de un alambre recto por el que circula corriente se utiliza la regla siguiente:

Rodee el alambre con la mano derecha de modo que el dedo pulgar apunte en la dirección de la corriente. La dirección del campo magnético queda indicada por los cuatro dedos que abrazan el alambre partiendo de la base de los dedos hacia la punta de estos.

Flujo Magnético

El flujo magnético (representado por la letra griega fi Φ), es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie.

La unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional de Unidades es el weber y se designa por Wb (motivo por el cual se conocen como weberímetros los aparatos empleados para medir el flujo magnético). En el sistema se utiliza el maxwell (1 weber =108 maxwells).

[Wb] = [V] • [s]

• Flujo magnético por una espira.

Si el campo magnético B es vector paralelo al vector superficie de área S, el flujo Φ que pasa a través de dicha área es simplemente el producto del valor absoluto de ambos vectores:

En muchos casos el campo magnético no será normal a la superficie, sino que forma un ángulo con la normal, por lo que podemos generalizar un poco más tomando vectores:

• Vectores normales a una superficie dada.

Generalizando aún más, podemos tener en cuenta una superficie irregular atravesada por un campo magnético heterogéneo. De esta manera, tenemos que considerar cada diferencial de área:

Se denomina flujo magnético a la cantidad de líneas de fuerza que pasan por un circuito magnético.

• Cuantización del flujo magnético

Cuantización del flujo magnético en un anillo superconductor. Como ya predijo Fritz London en 1948, es posible observar la cuantización del flujo magnético en sustancias superconductoras. El cuanto de flujo magnético es una constante física:

El inverso del cuanto de flujo magnético KJ = 1/Φ0 se suele conocer como constante de Josephson, por Brian David Josephson.

Empleando el efecto Josephson es posible medir con mucha precisión el cuanto de flujo magnético, lo cual se ha empleado junto con el efecto para medir la constante de Planck con la máxima precisión hasta la fecha. Es bastante irónico el hecho de que la constante de Planck suela estar asociada a sistemas microscópicos, pero su valor se calcule a partir de dos fenómenos macroscópicos como el efecto Josephson y el efecto Hall cuántico.

Ley de circuíos de ampere

En física del magnetismo, la ley circuitos de Ampére relaciona un campo magnético estático con la causa que la produce, es decir, una corriente eléctrica estacionaria. Es análoga a ley de Gauss.

Básicamente, la ley de Ampére se emplea para el cálculo de los campos magnéticos de determinado circuito dado, atendiendo a ello mediante constantes. Se trata de una ley que es generalmente constatable dentro del uso formal del idioma del cálculo matemático: la línea integral de un campo magnético en una trayectoria arbitrariamente elegida es proporcional a la corriente eléctrica neta adjunta a la trayectoria

La ley circuital de Ampére, llamada así en honor a su inventor André-Marie Ampére quien descubrió las leyes que hacen posible el desvío de una aguja magnética por una corriente eléctrica, lo que hizo posible el funcionamiento de los actuales aparatos de medida. Descubrió las acciones mutuas entre corrientes eléctricas, al demostrar que dos conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo sentido, se atraen, mientras que si los sentidos de la corriente son opuestos, se repelen. La unidad de intensidad de corriente eléctrica, el amperio.

Ampére (1775-1836), inspirándose en esta expresión, estableció en 1826 una relación general entre estas dos magnitudes, sea cual sea la forma del conductor por el que circula la corriente de intensidad constante, I:

Indica que la circulación del vector campo magnético, B, a lo largo de una línea cerrada es igual al producto de la permeabilidad

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