UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA

Fsica III

MB - 226

Ing. E. Caballero

Conductor ideal:

Resistencia:

Fuente

Ampermetro:

Voltmetro:

A

V

A

V

R

A

RA R

IA = IR

La corriente IR que registra el

ampermetro, es la corriente IR

que pasa por la resistencia R

V

R

RV VV = VR

La diferencia de potencial VV que registra el voltmetro es la

diferencia de potencial VR que

experimenta la resistencia R.

Instrumentos de medida:

Ampermetro y voltmetro

V

A

V

A IR IV

IR

IV Ing. E. Caballero

Magnetismo Imanes

Hace ~ 2500 aos Material encntrado en Magnesia (Turqua)

que atrae piezas de hierro.

Magnetita

Ing. E. Caballero

CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

Ing. E. Caballero

Ing. E. Caballero

Ing. E. Caballero

H. C. Oersted: Observa que corrientes elctricas crean campo magntico B,

EXPERIMENTO DE OERSTED

Ing. E. Caballero

EXPERIMENTO DE OERSTED

Ing. E. Caballero

Ing. E. Caballero

FUERZA MAGNETICA SOBRE UNA CARGA ELECTRICA

F = q v x B

F = q v B sen

La fuerza magntica es perpendicular al plano que forman los vectores velocidad

y campo magntico

B _

v

v

F

F

+

Cuando una carga q se mueve con velocidad v en un campo

magntico B aparece sobre ella una fuerza magntica F,

observaciones experimentales conducen a:

Ing. E. Caballero

Movimiento de cargas en el interior de un campo magntico

1) Si la velocidad es perpendicular al campo magntico

Fm = Fcp

qvB = mv2/r m

qB

x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x

x x x x x x x x x x

+ +

+

+ v v

v v

F

F

F

F

B

Ing. E. Caballero

v

v

B

F

BaparaleloBalarperpendicu vvv

helicoidalmovimiento

uniforme.rectil.movV

circular.movV

paralelo

larperpendicu

Fuerza magntica sobre una carga cuando el ngulo entre B y V es 90o

La trayectoria es una hlice de paso paso = VII . T donde T es el periodo

Ing. E. Caballero

Aplicaciones: Selector de velocidades

B

Ev

qE

qvB

E

- - - - - - -

+ + + + + + +

B

v

Si entran partculas con distintas velocidades v, las nicas que no se desvan hacia arriba o abajo son las que

v=E/B

Fuerza de Lorentz F = q E + q v x B

Las cargas no se desvan si

v = E/B

Ing. E. Caballero

Aplicaciones: Espectrmetro de masas

rv

B

q

m

v

r

Pelcula fotogrfica

Selector de

velocidades

B Diferentes partculas

cargadas entran con la misma velocidad v y en funcin de su relacin m/q impresionan la pelcula en distintos valores de r. Sirve para analizar materiales.

Ing. E. Caballero

FUERZA MAGNETICA SOBRE UN CONDUCTOR CON CORRIENTE

Fq = q vd x B

Ftotal = n A L q vd x B

I = nAqvd

F mag = I L x B

Fmag = ILB Sen

L F

B

Ing. E. Caballero

F = I L x B

F = ILB Sen

Se aplica la regla de la mano derecha

Ing. E. Caballero

m = I A n : A m2

MOMENTO MAGNETICO DE UNA ESPIRA

m es perpendicular al plano de la espira

Para N espiras: m = N I A n

m

Ing. E. Caballero

TORQUE SOBRE UNA ESPIRA CON CORRIENTE

Torque = N ( m x B )

Ing. E. Caballero

TORQUE SOBRE UNA ESPIRA CON CORRIENTE

m m

Torque = ( m x B )

Ing. E. Caballero

Aplicaciones: Motor elctrico

N S

+-

F

F

S

I

M m B ISBsen

S: rea

Ing. E. Caballero

MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA

Ing. E. Caballero

Ing. E. Caballero

Ing. E. Caballero

Ing. E. Caballero

Ing. E. Caballero

ENERGA POTENCIAL U

EFECTO HALL

Ing. E. Caballero

FUENTES DE CAMPO MAGNTICO CAMPO MAGNTICO DE UNA CARGA PUNTUAL CON VELOCIDAD

CONSTANTE (LEY DE BIOT Y SAVART)

Ing. E. Caballero

CAMPO MAGNTICO DE UN ELEMENTO DE

CORRIENTE (LEY DE BIOT Y SAVART)

rIB2

0

CAMPO MAGNETICO DE UN CONDUCTOR RECTILINEO

Ing. E. Caballero

LEY DE AMPERE

PARA UN CONDUCTOR

RECTILNEO DE GRAN

LONGITUD

FUERZA ENTRE CONDUCTORES PARALELOS

B !B

R

ILIF

2

0

Ing. E. Caballero