Prof. Pedro Eche Querevalú

CTA

5to de Secundaria

2011

Contenido Temático

Recursos

Evaluación

Bibliografía

Créditos

Presentación

Inicio

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir,

las explicaciones y predicciones que provee se basan en

magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición

en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe

los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales

intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento,

usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus

efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a

un número muy grande de partículas y a distancias

grandes respecto de las dimensiones de éstas, el

Electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y

moleculares, para los que es necesario usar la Mecánica

Cuántica.

El electromagnetismo considerado como fuerza es una de

las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente

conocido.

Presentación

Ferrofluido que se agrupa

cerca de los polos de un

magneto poderoso.

Inicio

ELECTROMAGNETISMO

LA EXPEERIENCIA OERSTED

LÍNEAS DE FUERZA DE UN CONDUCTOR RECTO DE CORRIENTE

CAMPO MAGNÉTICO GENERADO POR UN CONDUCTOR RECTILÍNEO INFINITO

CAMPO MAGNÉTICO GENERADO EN EL CENTRO DE UNA ESPIRA CIRCULAR

CAMPO MAGNÉTICO GENERADO EN EL INTERIOR DE UN SOLENOIDE O BOBINA

PROBLEMA

Contenido Temático

Inicio

ELECTROMAGNETISMOEl electromagnetismo estudia la interacción entre cargas eléctricas, a

través del concepto de campo electromagnético. La importancia de la

teoría electromagnética hoy en día es incuestionable, dada la gran

cantidad de aplicaciones en nuestro mundo cotidiano.

En 1819 el físico danés Hans Christian Oersted (1777-1851) decubrió que un

conductor con corriente era capaz de perturbar una brújula magnética. Con su

descubrimiento Oersted logró unir dos ramas de la física que parecían

independientes: la electricidad y el magnetismo.

CONTINUA>>

Inicio

LA EXPERIENCIA DE OERSTEDSin embargo, no fue hasta 1820 cuando este fenómeno fue

reproducido

por primera vez por el danés Hans Christian Oersted (1777-

1851)

mientras realizaba experiencias en clase con sus alumnos en la

Universidad

de Copenhague.

Hans Oersted estaba preparando su clase de física en la

Universidad de Copenhague, una tarde del mes de abril, cuando

al mover una brújula cerca de un cable que conducía corriente

eléctrica notó que la aguja se deflectaba hasta quedar en una

posición perpendicular a la dirección del cable. Más tarde repitió

el experimento una gran cantidad de veces, confirmando el

fenómeno. Por primera vez se había hallado una conexión entre

la electricidad y el magnetismo, en un accidente que puede

considerarse como el nacimiento del electromagnetismo.

CONTINUA>>

Inicio

LÍNEAS DE FUERZA DE UN CONDUCTOR RECTO DE CORRIENTE

CONTINUA>>

Para saber cómo son la líneas de fuerza magnética en las cercanías de un

conductor recto, se esparcen limaduras de hierro sobre un papel que es

atravesado perpendicularmente por un conductor de corriente. Se observa que:

Las líneas de fuerza forman circunferencias concéntricas alrededor del

conductor.

Para determinar la orientación de las líneas de fuerza colocamos una brújula en

una de las líneas. Cuando la corriente circula hacia arriba, la brújula indica que las

líneas de fuerza tienen sentido antihorario y cuando la corriente circula hacia abajo,

tienen sentido horario. Para recordar este hecho podemos usar la regla del pulgar

derecho.

La regla del pulgar derecho

Con la mano derecha se envuelve el conductor de tal manera que el pulgar indique

el sentido de la corriente. La dirección de las líneas de fuerza está dada por la

dirección de los dedos que envuelven el conductor.

Inicio

Las líneas de fuerza del campo magnético creado por

un conductor rectilíneo son circunferencias concéntricas

y perpendiculares al conductor eléctrico.

Para saber la dirección que llevan dichas líneas de

fuerza nos ayudaremos con la regla de la mano

derecha.

En 1820 los físicos franceses Jean B. Biot y Felix Savart

demostraron que la intensidad de la inducción

magnética en un punto dado que genera un conductor

muy largo (teóricamente infinito) es directamente

proporcional a la intensidad de la corriente I e

inversamente proporcional al radio r de la línea de

fuerza que pasa por dicho punto.

CAMPO MAGNÉTICO GENERADO POR UN CONDUCTOR RECTILÍNEO INFINITO

En el vacío: µo = 4 x 10-2

Inicio

Tesla

CONTINUA>>

A continuación una tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema

Internacional de Unidades.

Inicio

CAMPO MAGNÉTICO GENERADO EN EL CENTRO DE UNA ESPIRA CIRCULAR

Si un conductor con corriente es

doblado para formar una espira

circular de radio r, el campo

magnético se hace muy intenso en

el centro de la espira.

Para calcular la intensidad del

campo magnético en el centro de la

espira usamos la fórmula:

CONTINUA>>

Campo magnético generado en el centro de una espira

Para un conjunto de N espiras la intensidad del campo se

hace N veces más intenso.

Inicio

Una bobina es un conjunto de espiras

enrolladas en forma helicoidal alrededor

de un núcleo de radio pequeño comparado

con su longitud. El campo magnético que

genera es muy semejante al de una barra

magnética.

Una bobina con núcleo de hierro o acero

genera un campo magnético muy intenso;

a este tipo de bobina se le llama

ELECTROIMAN. Los electroimanes son

muy útiles en la tecnología, los

encontramos en los parlantes y hasta en

las enormes grúas.

Para calcular la intensidad del campo

magnético en el interior de una bobina usamos la siguiente fórmula:

CAMPO MAGNÉTICO GENERADO EN EL INTERIOR DE UN SOLENOIDE O BOBINA

Inicio

PROBLEMA 1Una alambre de conductor muy largo transporta una corriente de intensidad I = 2 A.

Calcular la intensidad del campo magnético generado por el conductor a 2 cm de él.

CONTINUA>>

Solución:

1.- Calculamos la intensidad del campo magnético

Datos:

I = 2 A

R = 2 cm = 0,02 m

B= ?

Aplicamos la fórmula para un conductor rectilíneo muy largo

Rpta.- La intensidad del campo

magnético es de 2.10 -5T=20

µT

r

IB

20

B = 2.10 -5T=20 µT

m

AATmB

02,02

2/10.4 7

Inicio

PROBLEMA 2Una espira circular tiene un radio de 10 cm y transporta una corriente de 5 A. Calcula la

intensidad del campo magnético en el centro de la espira.

CONTINUA>>

Solución:

1.- Calculamos la intensidad del campo magnético en el centro de la espira.

Datos:

r = 10 cm = 0,10 m

I= 5 A

B= ?

Aplicamos la fórmula para una espira circular

r

IB

20

B = π.10 -5T=10 µT

Rpta.- La intensidad del campo

magnético para una espira circular

es de π.10 -5T=10 µT

m

AATmB

10,02

5/10.4 7

Inicio

PROBLEMA 3Una bobina tiene 100 espiras en 5 cm de longitud. Calcular la intensidad del campo

magnético en el interior de la bobina cuando circule por el conductor una intensidad de

corriente de 4 A.

CONTINUA>>

Solución:

1.- Calculamos la intensidad del campo magnético para una bobina

Datos:

I = 4 A

N = 100 espiras

L = 5 cm = 0,05 m.

B= ?

Aplicamos la fórmula para una bobina

L

NIB 0

B = 0,01 µT

Rpta.- La intensidad del campo

magnético para una bobina es de

0,01 µT

m

AATmB

05,0

4)100(/10.4 7

Inicio

Actividades interactivas

Recursos

Haz clic en “Actividades interactivas” para ingresar para desarrollar las

actividades educativas lúdicas

Inicio

Créditos

Electromagnetismo

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/index9.htm

Imagen Oersted

http://www.phy6.org/earthmag/oersted.htm

Unidades de Tesla

http://es.wikipedia.org/wiki/Tesla_(unidad)