1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens Magnetismo ...

14
1 Magnetismo y campo Magnetismo y campo magnético magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens Magnetismo Magnetismo Campos magnéticos Campos magnéticos La teoría moderna del magnetismo La teoría moderna del magnetismo Densidad de flujo y permeabilidad Densidad de flujo y permeabilidad Campo magnético y corriente Campo magnético y corriente eléctrica eléctrica Fuerza sobre una carga en Fuerza sobre una carga en movimiento movimiento Fuerza sobre un conductor por el Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente que circula una corriente Campo magnético de un conductor Campo magnético de un conductor largo y recto largo y recto

Transcript of 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens Magnetismo ...

Page 1: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

1

Magnetismo y campo magnéticoMagnetismo y campo magnético

Capítulo 29Física Sexta edición Paul E. Tippens

Capítulo 29Física Sexta edición Paul E. Tippens

MagnetismoMagnetismoCampos magnéticosCampos magnéticosLa teoría moderna del magnetismo La teoría moderna del magnetismo Densidad de flujo y permeabilidadDensidad de flujo y permeabilidadCampo magnético y corriente eléctricaCampo magnético y corriente eléctricaFuerza sobre una carga en movimientoFuerza sobre una carga en movimientoFuerza sobre un conductor por el que circula Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente una corriente Campo magnético de un conductor largo y rectoCampo magnético de un conductor largo y rectoOtros campos magnéticosOtros campos magnéticosHistéresisHistéresis

Page 2: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

2

MagnetismoMagnetismo

Los polos magnéticos Los polos magnéticos iguales se iguales se repelenrepelen y los polos y los polos magnéticos diferentes se magnéticos diferentes se atraenatraen..

Page 3: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

3

Campos magnéticosCampos magnéticos

Todo imán está rodeado por un Todo imán está rodeado por un espacio en el que están espacio en el que están presentes sus presentes sus efectos efectos magnéticosmagnéticos. A esta zona se le . A esta zona se le llama llama campo magnéticocampo magnético..

Las Las líneas de flujo líneas de flujo son útiles son útiles para visualizar los para visualizar los campos campos magnéticosmagnéticos..

Las líneas del flujo magnético Las líneas del flujo magnético abandonan abandonan el polo norte y el polo norte y entranentran al polo sur.al polo sur.

Page 4: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

4

La teoría moderna del magnetismoLa teoría moderna del magnetismo

Los átomos en un material magnético Los átomos en un material magnético están están agrupadosagrupados en en microscópicas microscópicas regionesregiones magnéticas llamadas magnéticas llamadas dominiosdominios. .

Los dominios magnéticos Los dominios magnéticos están orientados en están orientados en forma forma aleatoriaaleatoria en un material en un material no no magnéticomagnético. .

Los dominios magnéticos Los dominios magnéticos están alineados en un están alineados en un patrónpatrón en un material en un material magnetizadomagnetizado..

Page 5: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

5

Densidad de flujo y permeabilidadDensidad de flujo y permeabilidad

La La densidad de flujo magnéticodensidad de flujo magnético es el es el número de líneas de flujonúmero de líneas de flujo que pasan a que pasan a través de una unidad de área perpendicular través de una unidad de área perpendicular a esa región.a esa región.

BA

BA

donde:B = densidad de flujo = flujoA = área perpendicular

donde:B = densidad de flujo = flujoA = área perpendicular

Page 6: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

6

Campo magnético y corriente eléctricaCampo magnético y corriente eléctrica

La La corrientecorriente que pasa que pasa a través de un a través de un alambre crea una alambre crea una fuerza giratoria fuerza giratoria en la en la aguja de la brújula aguja de la brújula hasta que ésta apunta hasta que ésta apunta en una dirección en una dirección perpendicular al perpendicular al alambre. alambre.

Page 7: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

7

Fuerza sobre una carga en Fuerza sobre una carga en movimientomovimiento

La La direccióndirección de la fuerza de la fuerza magnética F sobre una magnética F sobre una carga positiva en carga positiva en movimientomovimiento es la misma es la misma que la dirección de que la dirección de avance de un tornillo de avance de un tornillo de rosca derecha si gira derosca derecha si gira devv a B a B.

La magnitud de una La magnitud de una fuerza magnéticafuerza magnética varía con el varía con el ángulo ángulo que que formaforma una carga en movimiento con respecto a la dirección del una carga en movimiento con respecto a la dirección del campo magnético.campo magnético.

Page 8: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

8

Fuerza sobre una carga Fuerza sobre una carga en movimientoen movimiento

Un campo magnético que tiene Un campo magnético que tiene una una densidad de flujodensidad de flujo de un tesla de un tesla (un weber por metro cuadrado) (un weber por metro cuadrado) ejercerá una ejercerá una fuerzafuerza de un de un newton en una newton en una cargacarga de un de un coulomb que se mueve coulomb que se mueve perpendicularmenteperpendicularmente al campo a al campo a una una velocidad velocidad de un metro por de un metro por segundo.segundo.

sin2mW

sm

CN sin2mW

sm

CN

sinqvBF sinqvBF

Page 9: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

9

Fuerza sobre un conductor por el Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente que circula una corriente

La La fuerzafuerza sobre un sobre un conductor por el que conductor por el que fluye corriente fluye corriente depende del depende del ánguloángulo que forma la que forma la corriente con corriente con respecto a la respecto a la desnsidad de flujo. desnsidad de flujo.

F BIl sinF BIl sin

Page 10: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

10

Campo magnético de un conductor Campo magnético de un conductor largo y rectolargo y recto

Si el alambre se toma con la mano derecha de modo que el Si el alambre se toma con la mano derecha de modo que el pulgar apunte en la dirección de la corriente convencional, los pulgar apunte en la dirección de la corriente convencional, los demás dedos que sujetan al conductor indicarán la dirección del demás dedos que sujetan al conductor indicarán la dirección del campo magnético. campo magnético.

donde:

B = densidad de flujo

= permeabilidad del medio que rodea al alambre

I = flujo de corriente a través del alambre

d = distancia perpendicular desde el alambre

donde:

B = densidad de flujo

= permeabilidad del medio que rodea al alambre

I = flujo de corriente a través del alambre

d = distancia perpendicular desde el alambre

BI

d

2

BI

d

2

La Regla de la Mano Derecha

Page 11: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

11

Otros campos magnéticosOtros campos magnéticos

BI

r

2

BI

r

2

BNI

r

2

BNI

r

2

BNI

L

BNI

L

EspiraEspira

BobinaBobina

SolenoideSolenoide

Page 12: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

12

HistéresisHistéresis

HistéresisHistéresis es el es el retrasoretraso de la mangetización de la mangetización con respecto a la con respecto a la intensidad magnética.intensidad magnética.

Page 13: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

13

Conceptos clave Conceptos clave

•magnetismomagnetismo

•imánimán

•dominiosdominios

•retentividadretentividad

•permeabilidadpermeabilidad

•weberweber

•teslatesla

•diamagnéicodiamagnéico

•paramagnéticoparamagnético

•ferromagnéticoferromagnético

•Polos magnéticosPolos magnéticos

•Ley de la fuerza magnéticaLey de la fuerza magnética

•Ley de Coulomb para fuerzas Ley de Coulomb para fuerzas magnéticasmagnéticas

•campos magnéticoscampos magnéticos

•Líneasde flujo magnéticoLíneasde flujo magnético

•Inducción magnéticaInducción magnética

•Saturación magnéticaSaturación magnética

•densidad de flujodensidad de flujo

•Permeabilidad relativaPermeabilidad relativa

•solenoidosolenoido

•histéresishistéresis

Page 14: 1 Magnetismo y campo magnético Capítulo 29 Física Sexta edición Paul E. Tippens  Magnetismo  Campos magnéticos  La teoría moderna del magnetismo

14

Resumen de ecuaciones Resumen de ecuaciones

Para el vacío

0 = 4 x 10-7 T•m/A

Para el vacío

0 = 4 x 10-7 T•m/A

B = H0 rB = H0 r

r

0

r

0F qvBsin F qvBsin

F BI l sinF BI l sin

BI

2 d

BI

2 d

BI

2r

BI

2r

BNI

2r

BNI

2r

BNI

L

BNI

L

BA

BA