Principios Fundamentales del Electromagnetismo: Fuerzas y Campos Magnéticos

Regla de la Palma de la Mano Derecha: Determinación de la Fuerza Magnética

La Regla de la Palma de la Mano Derecha es fundamental para determinar el sentido de la fuerza que actúa sobre una carga eléctrica positiva que se mueve en un campo magnético. Su aplicación es la siguiente:

1. Extendemos la mano derecha de manera que el dedo pulgar forme un ángulo de 90 grados con los otros dedos.
2. Colocamos la mano extendida haciendo coincidir los dedos con la dirección del campo magnético (B).
3. El dedo pulgar debe apuntar en la dirección de la velocidad (v) de la carga.
4. La dirección perpendicular a la palma de la mano, saliendo de ella, nos indica el sentido de la fuerza magnética (F) resultante.

Movimiento de Partículas Cargadas en Campos Magnéticos

Cuando una partícula cargada penetra perpendicularmente en un campo magnético uniforme, su trayectoria describe una circunferencia. Esto ocurre debido a que sobre ella actúa una fuerza deflectora, la cual es siempre perpendicular al vector velocidad de la partícula.

Fuerza Magnética sobre Conductores con Corriente Eléctrica

Cuando un conductor de longitud L, por el que circula una corriente de intensidad I, se encuentra inmerso en un campo magnético B, sobre él actúa una fuerza F.

Para determinar el sentido de la fuerza que actúa sobre la corriente eléctrica, también se aplica la Regla de la Palma de la Mano Derecha. Es importante tener en cuenta que, por convenio, el sentido de la corriente se considera el del movimiento de las cargas positivas.

Campo Magnético Generado por Corrientes Eléctricas

Cuando una corriente eléctrica pasa por un conductor (por ejemplo, de longitud infinita), se crea a su alrededor un campo magnético de forma circular. El sentido de este campo se determina utilizando la Regla del Pulgar de la Mano Derecha.

Interacción Magnética entre Corrientes Paralelas

Dos corrientes paralelas de longitud infinita, separadas por una distancia d, interactúan mediante una fuerza magnética. Esta fuerza es de:

• Atracción: Cuando las corrientes circulan en el mismo sentido.
• Repulsión: Cuando las corrientes circulan en sentidos contrarios.

Corriente Circular

Una corriente circular es aquella corriente eléctrica que recorre un conductor dispuesto en forma de circunferencia.

Multiplicador (Bobina o Conjunto de Espiras)

En el contexto de campos magnéticos, un multiplicador se refiere a un conjunto de espiras del mismo diámetro, muy próximas entre sí y por las que circula la misma intensidad de corriente. Este arreglo se utiliza para intensificar el campo magnético.

Intensidad del Campo Magnético en Conductores Circulares

En el estudio de campos magnéticos generados por conductores circulares, nos centraremos en el cálculo de la intensidad del campo magnético en el centro de la espira (conocido como eje principal).

El sentido del campo se determina aplicando la Regla del Pulgar de la Mano Derecha, considerando que la dirección del vector intensidad del campo siempre se representa sobre dicho eje.

El Solenoide: Comportamiento y Campo Magnético

Un solenoide es un conductor enrollado en forma de hélice, cuyas espiras son iguales, equidistantes y perpendiculares a un eje común. Un solenoide se comporta de manera similar a un imán, donde las líneas de fuerza magnética salen por la cara norte y entran por la cara sur.

El campo magnético en el interior del solenoide es uniforme. Su sentido se determina aplicando una variante de la Regla de la Mano Derecha:

1. Agarre el solenoide con la mano derecha.
2. La curvatura de los dedos debe indicar el sentido de la corriente eléctrica.
3. El dedo pulgar extendido le indicará el sentido del campo magnético dentro del solenoide.