Interaccion Electromagnetica

2 Fuerza Magnética entre Conductores

Anteriormente se ha descrito la fuerza magnética que actúa sobre un conductor que transporta corriente cuando este se sitúa en un campo magnético externo. Puesto que una corriente en un conductor establece su propio campo magnético es sencillo entender que dos conductores que lleva corriente ejerce fuerzas magnéticas entre si. Como se vera dichas fuerzas pueden utilizarse como la base para definir el ampere y el Coulomb.

Figura 5.17

Considere dos largos alambres paralelos rectos separados por una distancia a y que conduce las corrientes I1 y I2 en la misma dirección como se muestra en la figura 5.17.se puede determinar la fuerza ejercida sobre un alambré debido a un campo magnético establecido por el otro alambré. El alambre 2 el cual conduce una corriente I2 crea un campo magnético B2 en la posición del alambre 1. la dirección de B2 es perpendicular al alambre 1, como se muestra en la figura 5.17. de acuerdo con la ecuación 5.3 la fuerza magnética sobre una ecuación l del alambré 1 es . Puesto que l es perpendicular a B2 en esta ecuación, la ecuación de F1 es . Como la ecuación de B2 esta dada por la ecuación se ve que

(ec.5.16)

la dirección de F1 es hacia el alambre 2 , pues lxB2 esta en dicha dirección. Si se calcula el campo establecido en el alambre 2 por el alambre 1, la fuerza F2 que actúa sobre el alambre 2 es igual en magnitud y opuesta en dirección a F1. esto es lo que se esperaba porque la tercera ley de newton se debe obedecer.

Cuando las corrientes están en direcciones opuestas, las fuerzas se invierten y los alambres se repelen uno a otro. Por tanto, se encuentra que conductores paralelos que llevan corrientes en la misma dirección se atraen entre si y conductores paralelos que portan corrientes en direcciones opuestas se repelen entre si.

Ya que las magnitudes de las fuerzas son las mismas en ambos alambres la magnitud de la fuerza magnética entre los alambres se denota simplemente FB. Esta magnitud se puede describir en términos de la fuerza por unidad de longitud:

(ec.5.17)

la fuerza entre dos alambres paralelos se usa para definir el ampere de la manera siguiente;

Cuando la magnitud de la fuerza por unida de longitud entre dos largos alambres paralelos que conducen corrientes idénticas y están separados por 1m es de 2x10-7 N/m, la corriente en cada alambre se define como 1 A.

El valor 2x10-7N/m se obtiene de la ecuación 5.17, con I1 = I2 = 1A y a =1m. Puesto que esta definición esta basada en una fuerza, es posible utilizar una medida mecánica para

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