Fuerza Magnética North American College Departamento de Ciencias Física, cuarto medio
Fuerza magnética sobre una carga eléctrica En el primer caso se ubicó una partícula en reposo sobre un campo magnético. En éste caso la partícula queda quieta, lo que quiere decir:
Fuerza magnética sobre una carga eléctrica En el segundo caso se lanzó una partícula con velocidad inicial paralela al campo magnético. En éste caso la partícula sigue su trayectoria , lo que quiere decir:
Fuerza magnética sobre una carga eléctrica En el tercer caso se lanzó una partícula con una velocidad de diferente dirección al campo magnético. En éste caso la partícula siente una fuerza que lo desvía, lo que quiere decir: Para efectos del cálculo, trabajaremos con
¿Cómo determinar la dirección y sentido del vector fuerza magnética? Al realizar el experimento, se dieron cuenta que la partícula comenzó a moverse perpendicular al plano que generaba la velocidad y el campo magnético, por lo tanto se determinó que la fuerza magnética es un vector que sale del plano que generan los vectores antes nombrados. Se debe cumplir que Un buen método para determinar dicha Dirección es utilizando la regla de la mano Izquierda.
Regla de la Mano izquierda
Trayectoria descrita por una partícula cargada al ingresar a un campo magnético Podemos observar que la trayectoria es una circunferencia siempre y cuando el campo magnético sea un valor constante. La fuerza magnética es de tipo centrípeta.
Partículas en un campo magnético.
Fuerza Magnética en un alambre con corriente eléctrica
¿Cómo llegar a la expresión anterior?
Fuerza Magnética entre alambres
Si la circulación de corriente es en sentido contrario, la fuerza entre los alambres es de repulsión. Si la circulación de corriente es en el mismo sentido, la fuerza entre los alambres es de atracción.
Motor Eléctrico. El campo magnético es generado por un imán permanente en el que se encuentra una bobina (conjunto de espiras de un conductor), cuyos extremos están unidos a un par de semianillos conmutadores de la corriente que al girar lo hacen apoyados en escobillas de carbón que están fijos. Al conectar las escobillas con una fuente de poder o pila, la corriente circulará en la bobina en un sentido por AB y en sentido opuesto en CD (ver figura), de manera que la fuerza sobre cada tramo será tal que causará un giro en la bobina. Los conmutadores (ver figura) permiten cambiar el sentido de la corriente, posibilitando la rotación de la bobina. Si el conmutador no estuviera, al dar media vuelta, la corriente tendría sentido opuesto respecto del imán y la bobina no giraría sino que tendría un movimiento de vaivén.