Fundamentos del Campo Magnético: Corrientes, Solenoides y Ley de Inducción de Faraday

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Campo magnético creado por una corriente rectilinia

Si el conductor lo colocamos de tal forma que atraviese un papel y sobre este colocamos unas limaduras de hierro, obtendremos una imagen del campo magnético que crea la corriente que circula por el hilo conductor en las proximidades de dicho hilo. Comprobamos que las líneas de fuerza que crea el campo magnético son circunferencias con centro en el hilo. El sentido del campo magnético lo podemos deducir de las reglas del producto vectorial (regla de la mano derecha o de sacacorchos). Si rodeamos con la mano derecha el hilo x el que circula la corriente, con el pulgar apuntando en el sentido en el que circula la intensidad, los demás dedos nos indican la dirección y el sentido del campo magnético creado x la corriente. Estas líneas dan en cada punto la dirección (tangente en cada punto de las líneas de fuerza) y el sentido (dado por las reglas del producto vectorial); el campo magnético creado será perpendicular al hilo del conductor. La expresión q nos viene dado x el modulo del campo magnético creado es la ley de Biot-Savart.

Campo magnético creado x una espira de corriente

Un conductor puede arrollarse alrededor de un punto formando una espira.
Para ver el campo magnético creado x una espira circular recurrimos a las limaduras de hierro, colocadas alrededor de la corriente eléctrica. Para ver el sentido utilizamos la regla de la mano derecha. Si hay mayor densidad de líneas de fuerza en la parte interior que en la exterior, quiere decir que el campo magnético se refuerza en el interior y se debilita en el exterior. Si la intensidad de la corriente circula en el sentido de las agujas del reloj, las líneas de campo entran y si no salen.

Campo magnético creado x un solenoide

Si se coloca un gran número de espiras formando una hélice, es lo que se conoce con el nombre de solenoide o bobina. Los campos magnéticos creados x cada una de las espiras en el interior se suman y dan como consecuencias líneas de campo paralelas y equidistantes. En el exterior, las líneas de campo divergen y el campo es mucho más débil que en el interior. Si el enrollamiento se hace suficientemente compacto, se puede considerar que el campo magnético en el interior es constante, tal y como ocurre en un imán. Un solenoide es bueno para obtener en su interior campos magnéticos intensos y prácticamente uniformes.

El flujo magnético

Se puede definir como el número neto de líneas de fuerza que atraviesan una superficie.

Fuerza electromotriz inducida

Michael Faraday en Inglaterra y Joseph Henry en EE.UU, observaron la aparición de una corriente en un conductor cuando éste se desplazaba dentro de un campo magnetigo. Este fenómeno llamado inducción electromagnética puede obtenerse de diversas formas:

1ª experiencia:

si una espira de alambre conectada a un galvanómetro se le acerca o se le aleja un imán, se observa que el galvanómetro señala el paso de corriente.En el circuito aparece una corriente inducida capaz de hacer circular tal intensidad. Este efecto perdura mientras el imán se mueve. Si el imán se detiene, la corriente inducida cesa simultáneamente. Si en vez de mover el imán se acerca o se aleja la espira, se observan resultados idénticos.