5electromagnetismo

T.3 Electromagnetismo
1. Historia del magnetismo
2. Fuerza magnética sobre una carga en
movimiento: Fuerza de Lorentz
3. Espectrómetros y ciclotrones
4. Fuerza magnética sobre una corriente
eléctrica
5. Campo creado por una carga puntual
6. Campo creado por un elemento de
corriente. Teorema de Ampere
7. Fuerza magnética entre dos corrientes
paralelas
8. Inducción electromagnética
9. Ley de Faraday- Lenz
10. Producción de corriente alterna.
Transformadores
11. Leyes de Maxwell  Patricio Gómez Lesarri

Objetivos
1. Dibujar diagramas de campos magnéticos alrededor de
corrientes eléctricas e imanes
2. Determinar la dirección y sentido de la fuerza magnética
sobre una corriente eléctrica
3. Determinar la dirección y sentido de la fuerza magnética
sobre una carga en movimiento
4. Definir módulo y dirección de un campo magnético
5. Resolver ejercicios relacionados con fuerzas y campos
electromagnéticos

Magnetismo natural
Magnetismo terrestre

William Gilbert (1544-1603)
De magnete (1600)

Hans Cristian Oersted
(1777-1851)
Campo creado por una
corriente eléctrica

André M. Ampère
(1775-1836)
Teorema de Ampère

Michael Faraday
(1791-1867)
Líneas de fuerza
Inducción electromagnética
Ley de Faraday

James Clerk Maxwell
(1831-1879)
Unificación del
electromagnetismo
(Leyes de Maxwell)

Hendrik A. Lorentz
(1853-1921)
Transformaciones de
Lorentz

2. Fuerza sobre una carga en movimiento
Intensidad de campo
magnético: B (Tesla)
F = q.v.B.senα
F = 0 si v, B paralelos
Fuerza no central
F = q.v´ B

Movimiento circular uniforme
F = m.a  q.v.B = m.v2/r
 q.B = m.v/r  r = m.v /q.B
 T = m.2π/q.B

Fuerza de Lorentz
F = q E +v ´ B( )

3. Espectrómetros de masas
Separación de iones de
acuerdo con su masa
Aplicación:
análisis isotópico

3. Aceleradores de partículas
Ciclotrón
Aceleración de iones
alternativamente por un
campo eléctrico y otro
magnético

3. Acelerador del C.E.R.N.
El proton-synchroton fue
inaugurado en 1958 en las
instalaciones del CERN.
Ha sido el centro de
trabajo de varios premios
Nobel y el lugar donde se
diseñó el World wide web.

3. LHC
Proyecto internacional
puesto en funcionamiento
en Septiembre de 2008
Parado accidentalmente
en el mismo mes, volvió a
entrar en funcionamiento
en otoño de 2009

3. LHC: los hadrones y los quarks

4. Fuerza sobre un elemento de corriente
F = I.l ´ Bdt
dq
I 

4.Momento magnético
M = r´ F = I.S ´ B = m´ B
Video

5. Campo creado por una carga puntual
B =
mo
4.p
.q.
v´ur
r2
7 2
10 .
4.
o
N A


 

Ley de Biott y Savart

6. Campo creado por una corriente
Experiencias de
Oersted
Una corriente eléctrica
produce un campo
magnético orientado
perpendicularmente a
la corriente

6. Campo creado por una corriente
 IlB o.. 
r
I
B o
.
2


Teorema de Ampère
“La circulación del vector campo
magnético alrededor de una línea
cerrada es proporcional a la
intensidad encerrada en dicha línea”
© Angel Franco

6. Campo creado por una espira
El campo magnético en el
centro de una espira
depende de la intensidad y
del radio
r
I
B o
.
2


© Angel Franco

6. Campo creado por un solenoide
► El campo magnético en el
interior de una bobina es
nulo en el exterior y
uniforme en su interior
L
IN
B o
.
.
© Angel Franco

7. Fuerza entre corrientes paralelas
F = I.l ´ B
r
II
l
F o ´.
.
2


r
I
B o
.
2




8. Experiencias de Faraday
Se produce corriente
eléctrica inducida si:
o Varía el campo magnético
en el interior de un
circuito
o El campo magnético
cambia de orientación
o Cambia la superficie del
circuito

9. Leyes de Faraday
“La fuerza electromotriz
inducida es igual a la
variación de flujo
magnético que se
produce en la
superficie definida por
el circuito”
dt
d
N

 .

9. Leyes de Lenz
“El sentido de la corriente
inducida es aquel que
tiende a contrarrestar la
variación de flujo que la
produce”
“El sentido del campo
magnético creado por la
corriente inducida se
opone a la variación de
flujo magnético inductor”

10. Producción de corriente alterna
Alternador: transforma
energía mecánica en
energía eléctrica
 tSB
dt
d
N
dt
d
N  cos.... 


e = N.B.S.w.senwt

10. Transformadores
Transformador: convierte
corriente alterna de una
tensión a otra
Relación de transformación
2
2
1
1
NN



11. Leyes de Maxwell
• Unificación de todas las leyes del Electromagnetismo
• Predicción de las ondas electromagnéticas
• Unificación del Electromagnetismo y la Óptica
oS
q
SdE



.  
S
SdB 0.

 
S
SdB
dt
d
ldE

..
  
S
oo
C S
o SdE
dt
d
SdjldB

..... 
oo
c
 .
1


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