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ID:(1626, 0)

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Cuando se permite que circule corriente a través de un solenoide, observamos que se crea un campo magnético similar al de una barra imantada. Esto significa que la corriente de electrones es capaz de generar campos magnéticos y que estos son equivalentes a los campos magnéticos permanentes.

ID:(12116, 0)

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ID:(1932, 0)

Ecuación

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La componente magnética de la fuerza de Lorentz se expresa mediante la siguiente ecuación:

Esto se traduce en:

$\vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B}$

Condiciones

Variables

$q$

Carga de prueba

$C$

8746

$\vec{B}$

Densidad de flujo magnético (vector)

$kg/C s$

9674

$\vec{F}$

Fuerza

$N$

8635

$\vec{v}$

Velocidad de las partículas (vector)

$m/s$

9560

Relación

ID:(10056, 0)

Ecuación

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El campo y flujo magnético son proporcionales, por lo que se tiene con que

$\vec{B} = \mu_0 \mu_r \vec{H}$

Condiciones

Variables

$\vec{H}$

Campo magnético, vector

$C/m s$

10038

$\mu_0$

Constante de campo magnético

1.256637e-6

$kg m/C^2$

9675

$\vec{B}$

Densidad de flujo magnético (vector)

$kg/C s$

9674

$\mu_r$

Permeabilidad magnética relativa

$-$

5517

Relación

ID:(12171, 0)

Ecuación

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Análogo al flujo del campo eléctrico, podemos introducir un flujo magnético $\Phi$. Si introducimos una densidad de flujo magnético $B$, podemos definir el flujo como:

$\Phi =\displaystyle\int_S\vec{B}\cdot d\vec{S}$

Condiciones

Variables

$B$

Densidad de flujo magnético

$kg/C s$

5512

$\Phi$

Flujo magnético

$kg/C s$

9671

$S$

Sección por las que pasan las lineas de campo

$m^2$

9665

Relación

ID:(12168, 0)

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No solo existe una similitud entre el campo magnético de un imán y aquel que genera un solenoide, también interactuan en forma similar a como lo hacen dos imanes.

Sin embargo existe una diferencia clave, el imán interactua con el spin del electrón y altera su comportamiento. O sea

- el campo magnético puede inducir un comportamiento en el electrón (principio del generador eléctrico)

- el electrón puede generar un campo magnético y vía este mover un imán o el objeto que lo crea (principio del motor eléctrico)

ID:(12121, 0)

Ecuación

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Faraday observo que la variación temporal del flujo magnético inducia una diferencia de potencial que, de conectarse a un alambre, puede generar una corriente. Esta relación se puede escribir con como

$\Delta\varphi = -\displaystyle\frac{d \Phi }{d t }$

Condiciones

Variables

$V$

Diferencia de potencial

$V$

5477

$\Phi$

Flujo magnético

$kg/C s$

9671

$t$

Tiempo

$s$

8815

Relación

El potencial creado se denomina también 'fuerza electromotriz' (fem) pues es el mecanismo con el que se genera la fuerza que mueve un motor.

ID:(12175, 0)

Ecuación

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La ley de Faraday que establece con diferencia de potencial $V$, flujo magnético $kg/C s$ y tiempo $s$ que

Para el caso que se trabaja con valores medios se puede estimar que la variación del flujo magnético es con diferencia de potencial $V$, flujo magnético $kg/C s$ y tiempo $s$

$\Delta\varphi = -\displaystyle\frac{ \Delta\Phi }{ \Delta t }$

Condiciones

Variables

$V$

Diferencia de potencial

$V$

5477

$\Delta\Phi$

Variación del flujo magnético

V

$kg/C s$

9684

$\Delta t$

Variación del tiempo

$s$

9683

Relación

Desarrollo

None

ID:(12256, 0)

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Al igual que en la mecánica en que la inercia trata de resistirse al cambio de estado en la electrodinámica existe un fenómeno análogo que fue descrito inicialmente por Lenz. Este se observa en particular en la inducción magnética en que las corrientes generadas son siempre de modo de oponerse al imán que las esta generando. En otras palabras las corrientes generadas crean un campo magnético que esta en oposición al que las origina inicialmente. Esto es lo que se denomina la ley de Lenz.

Ejemplo de la aplicación de la ley de Lenz: si se deja caer un anillo sobre un campo magnético se genera en el una corriente tal que genera un campo de polaridad opuesta que se resiste a caer sobre el campo existente.

ID:(12174, 0)

Ecuación

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Un ejemplo simple de variación en el flujo se puede estimar mediante la fórmula:

Si asumimos que la densidad de flujo magnético es constante a lo largo de la sección, representada por:

En este caso, si retiramos un conductor de un campo magnético, la sección del conductor se irá reduciendo a medida que avanza. Si asumimos una forma rectangular para simplificar los cálculos, podemos establecer:

$\displaystyle\frac{\Delta\Phi}{\Delta t} = B L \displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}=B L v$

donde la variación en la distancia recorrida en función del tiempo se define como la velocidad. Por lo tanto, podemos estimar que:

$\Delta\varphi = - B L v$

Condiciones

Variables

$L$

Densidad de flujo magnético

$kg/C s$

5512

$\varphi$

Diferencia de potencial

$V$

5477

$L$

Largo del conductor

$m$

5206

$v$

Velocidad del conductor

$m/s$

9670

Relación

ID:(12177, 0)

Imagen

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Un campo magnético se genera mediante la combinación de múltiples contribuciones de todos los elementos que conducen electricidad. Si nos enfocamos en uno de estos elementos en particular, podemos observar su contribución al campo magnético, como se ilustra en la imagen:

ID:(12179, 0)

Ecuación

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En general para el calculo de campos magnéticos se puede usar la llamada ley de Biot Savat que para una corriente dada en un segmento de alambre calcula su contribución a un campo magnético en un punto del espacio. Con esta es

$d\vec{H}= \displaystyle\frac{ I }{4\pi}\displaystyle\frac{ d\vec{l}\times \hat{r}}{r^2}$

Condiciones

Variables

$I$

Corriente

$A$

5483

$d\vec{H}$

Elemento de campo magnético (vector)

$C/m s$

9681

$d\vec{s}$

Elemento de largo (vector)

$m$

9673

$\pi$

Pi

3.1415927

$rad$

5057

$r$

Radio

$m$

8755

$\hat{r}$

Versor radial (versor)

$-$

9682

Relación

ID:(12178, 0)