CAMPO MAGNÉTICOCAMPO MAGNÉTICO

1. EL CAMPO 1. EL CAMPO MAGNETOSTÁTICOMAGNETOSTÁTICO

RESUMENRESUMEN

1. CAMPO MAGNÉTICO1. CAMPO MAGNÉTICO 2. FUERZA DE LORENTZ. MOVIMEINTO 2. FUERZA DE LORENTZ. MOVIMEINTO

DE PARTÍCULAS EN UN CAMPO DE PARTÍCULAS EN UN CAMPO MAGNÉTICOMAGNÉTICO

3. FUERZAS ENTRE CORRIENTES. 3. FUERZAS ENTRE CORRIENTES. 4. MOMENTO DIPOLAR4. MOMENTO DIPOLAR 5. EFECTO HALL5. EFECTO HALL 6. IMANACIÓN: VECTOR 6. IMANACIÓN: VECTOR HH Y Y

SUSCEPTIBILIDADSUSCEPTIBILIDAD

1. Campo Magnético1. Campo Magnético

Hace ~ 2500 años – Material Hace ~ 2500 años – Material encntrado en Magnesia encntrado en Magnesia (Turquía) que atrae piezas de (Turquía) que atrae piezas de hierro.hierro.

S. XIII – Los imanes tienen dos S. XIII – Los imanes tienen dos polos polos No hay monopolos No hay monopolos magnéticosmagnéticos– La tierra es un imanLa tierra es un iman

Norte ~Sur magnéticoNorte ~Sur magnético Sur~ Norte magnéticoSur~ Norte magnético

– Se pueden orientar agujas Se pueden orientar agujas ( brújula) ( brújula)

1819 Primera relación entre carga 1819 Primera relación entre carga en movimiento y magnetismo en movimiento y magnetismo ( Oersted)( Oersted)

Al mover un imán en una bobina Al mover un imán en una bobina se produce una corriente se produce una corriente ( Faraday- Henry)( Faraday- Henry)

Unidad : el Tesla [T]Unidad : el Tesla [T]TierraTierra ~1E-4 T~1E-4 T

Imán fuerteImán fuerte 0.1-0.5 T0.1-0.5 T

ElectroimáElectroimánn

1-2 T1-2 T

2. Fuerza de Lorentz2. Fuerza de Lorentz Movimiento de Movimiento de

partículas en un campo partículas en un campo magnético magnético B B FUERZA DE FUERZA DE LORENTZLORENTZ

Dirección de la fuerza Dirección de la fuerza ortogonal al plano ortogonal al plano formado por formado por BB y y vv..

BvqFm

F, v y B son vectores ortogonales

B y v paralelos

B y v ortogonales

B y v formando un ángulo

Trayectoria curva en campos Trayectoria curva en campos BB constantes constantes

AplicacionesAplicaciones– Ciclotrón: acelerador de partículasCiclotrón: acelerador de partículas– Magnetrón : hormo microondasMagnetrón : hormo microondas– Espectrómetro de masasEspectrómetro de masas– Tubo de rayos catódicos.Tubo de rayos catódicos.

R

mvqvB

2

m

qBRv

m

qB

R

vw

Fuerza magnética = fuerza centrípeta

Frecuencia de ciclotrón

Velocidad constante

Campo que entra XCampo que sale

2.1 Espectrómetro de 2.1 Espectrómetro de masasmasas

Zona 1: Campos Zona 1: Campos EE y y BB ortogonales. ortogonales. Selector de Selector de velocidadesvelocidades F Fee=F=Fmm

Zona 2: Campo Zona 2: Campo BB Trayectoria curva FTrayectoria curva Fee=F=Fcc

Radio dependiente de la Radio dependiente de la masamasa

B

Ev

R

vmqB

2

3

2

qB

EmR

3. Fuerza sobre un 3. Fuerza sobre un conductorconductor

Por un conductor circulan Por un conductor circulan cargas en movimiento.cargas en movimiento.

Fuerza sobre el Fuerza sobre el conductorconductor– Sobre un segmento recto Sobre un segmento recto

de longitud lde longitud l

– Sobre un segmento Sobre un segmento infinitesimalinfinitesimal

AvnqI

BlIF

BldIFd

B es constante en dl

4. Momento magnético4. Momento magnético Fuerza y momento magnético sobre Fuerza y momento magnético sobre

una espirauna espira

0'' FFFFFtotal

Bm

AIm

Momento de fuerzas no nulo

Momento magnético de la espira

m m

m

jBIA ˆ

0

5. Efecto Hall5. Efecto Hall Conductor plano situado en un campo Conductor plano situado en un campo

magnético perpendicularmagnético perpendicular

Se produce una redistribución de carga Se produce una redistribución de carga hasta que se equilibran fuerza eléctrica y hasta que se equilibran fuerza eléctrica y magnética magnética se crea una diferencia de se crea una diferencia de potencialpotencial Campo eléctrico de Hall. Campo eléctrico de Hall.

BdvdEV dHH

6. Imanación, vector H y 6. Imanación, vector H y susceptibilidadsusceptibilidad Magnetización: momento Magnetización: momento

magnético del medio por unidad magnético del medio por unidad de volumen.de volumen.

Vector Vector HH

mnM

n número de dipolos por unidad de volumen

B

H

Permeabilidad del medio

HM m

Susceptibilidad del medio

)(0 MHB