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Intensidad del campo magnético de un alambre
Ecuación 
Una alambre por el que circula corriente genera un campo magnético circular en torno de este.
Por ello con el campo magnético se calcula mediante:
 $ H_w = \displaystyle\frac{ I }{ 2\pi r }$ |
ID:(12167, 0)
Cargas en un alambre
Ecuación
Al considerar un segmento $dl$ de un alambre de una sección $S$ y cierta longitud, se obtiene un volumen de alambre. Multiplicar este volumen por la densidad de carga $c$ nos da la cantidad de cargas contenidas en él. Finalmente, al multiplicar por la unidad de carga $q$, obtenemos la carga total presente en el segmento.
| $ \Delta Q = q c S dl $ |
ID:(12172, 0)
Corriente en un alambre
Ecuación
La corriente se define mediante la siguiente expresión:
| $ I =\displaystyle\frac{ dQ }{ dt }$ |
y las cargas en un segmento de alambre están representadas por:
| $ \Delta Q = q c S dl $ |
El cociente entre la longitud del segmento y el intervalo de tiempo correspondiente nos da la velocidad:
$v =\displaystyle\frac{dl}{dt}$
Por lo tanto, la corriente en el alambre se puede expresar como:
| $ I = q c S v $ |
ID:(12173, 0)
Fuerza de Lorentz en el alambre
Ecuación
Si consideramos un segmento de un alambre, la carga en ese segmento será:
| $ \Delta Q = q c S dl $ |
Además, cuando las cargas se desplazan, se genera una corriente igual a:
| $ I = q c S v $ |
Si consideramos estas cargas en la fuerza de Lorentz, que se expresa como:
| $ \vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B} $ |
Todas las cargas en un segmento $d\vec{l}$ contribuyen a la fuerza de la siguiente manera:
$d\vec{F}=\Delta Q\vec{v}\times\vec{B}= q S c v d\vec{l}\times \vec{B} = I d\vec{l}\times \vec{B}$
Por lo tanto, podemos afirmar que con:
| $ d\vec{F} = I d\vec{l} \times \vec{B}$ |
ID:(12170, 0)
Fuerza sobre un alambre
Ecuación
Si en un alambre por el que circula una corriente $I_1$ se genera un campo magnético dado por:
| $ H_w = \displaystyle\frac{ I }{ 2\pi r }$ |
Este campo genera una densidad de flujo magnético representada por:
| $ \vec{B} = \mu_0 \mu_r \vec{H}$ |
La cual a su vez produce una fuerza por segmento en un cable con una corriente $I_2$, definida como:
| $ d\vec{F} = I d\vec{l} \times \vec{B}$ |
Con esto, la fuerza por segmento se puede expresar como:
| $ \displaystyle\frac{ dF }{ dl } = \mu_0 \mu_r \displaystyle\frac{ I_1 I_2 }{2 \pi r }$ |
ID:(12169, 0)
Corrientes paralelas
Imagen
Si permitimos que dos corrientes fluyan en forma paralela, podemos observar que surge una fuerza atractiva entre los cables.
Recordemos que las corrientes están compuestas por electrones en movimiento. Naturalmente, los electrones tienden a repelerse entre sí debido a sus cargas negativas. Sin embargo, cuando estas cargas están en movimiento, esta fuerza repulsiva se convierte en una fuerza atractiva, lo que resulta en la observación de atracción entre los conductores cargados negativamente."
ID:(11772, 0)
Corrientes paralelas opuestas
Imagen
Cuando permitimos que dos corrientes fluyan de forma paralela pero en direcciones opuestas, observamos una fuerza repulsiva entre los cables.
Si comparamos este experimento con aquel en el que el flujo es paralelo pero fluyen en la misma dirección, la clave radica en que en este último caso existe una velocidad relativa.
ID:(11773, 0)