22: Fuente de Campo Magnético
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Objetivos de aprendizaje
- Entender cómo aplicar la Ley Biot-Savart para determinar el campo magnético a partir de una corriente eléctrica.
- Entender cómo aplicar la Ley de Amp`ere.
- Entender cómo modelar las fuerzas que se ejercen entre sí por dos cables que transportan corriente.
- Entender cómo modelar un solenoide y un toroide.
En este capítulo, desarrollamos las herramientas para modelar el campo magnético que es producido por una corriente eléctrica. Introduciremos la Ley Biot-Savart, que es análoga a la Ley de Coulomb en que puede ser utilizada para calcular el campo magnético producido por cualquier corriente. También introduciremos la Ley de Amp`ere, que puede ser pensada como la análoga a la Ley de Gauss, permitiéndonos determinar fácilmente el campo magnético cuando hay un alto grado de simetría.
preludio
¿Cómo funciona un electroimán?
- La corriente pasa a través de un imán, aumentando su fuerza.
- La corriente se pasa a través de una bobina circular, creando un campo magnético.
- 22.1: La Ley Biot-Savart
- La ley Biot-Savart nos permite determinar el campo magnético en alguna posición del espacio que se debe a una corriente eléctrica. Más precisamente, la ley Biot-Savart permite calcular el campo magnético infinitesimal, dB, que es producido por una pequeña sección de alambre, dl, llevando corriente, I, de tal manera que dl es colineal con el alambre y apunta en la dirección de la corriente eléctrica.
- 22.3: Ley de Ampere
- La Ley de Ampere es similar a la Ley de Gauss, ya que nos permite determinar (analíticamente) el campo magnético que produce una corriente eléctrica en configuraciones que tienen un alto grado de simetría
- 22.4: Solenoides y Toroides
- Para crear campos magnéticos fuertes, el método más práctico es combinar muchos bucles de corriente juntos en un “solenoide” (una bobina). Los electroimanes funcionan según este principio y son omnipresentes en nuestras vidas.