Magnetismo
Objetivos:
Polos magnéticos:
Líneas de campo magnético:
Líneas de campo entre imanes:
Densidad de las líneas de campo:
Densidad de flujo magnético:
Cálculo de densidad de flujo cuando el área no es perpendicular:
Origen de campos magnéticos:
Fuerza magnética sobre carga en movimiento:
Dirección de la fuerza magnética:
Fuerza y ángulo de trayectoria:
Fuerzas sobre cargas negativas:
Selector de velocidad:
ejemplos:
Movimiento de una carga en un campo magnético
Supongamos que una partícula de masa 푚 y carga eléctrica 푞 se mueve con velocidad V perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético cuya inducción es B. la intensidad de la fuerza que actúa sobre esa partícula será:
F = 푞 * v * B
El vector F es perpendicular a los vectores V y B; por lo tanto, como la fuerza es normal a la trayectoria, esta será circular. Además, el modulo de la velocidad será constante, ya que la fuerza (asimismo constante por serlo 흊) imprime a la carga solo una aceleración centrípeta (normal).
Magnetismo
Objetivos:
Polos magnéticos:
Líneas de campo magnético:
Líneas de campo entre imanes:
Densidad de las líneas de campo:
Densidad de flujo magnético:
Cálculo de densidad de flujo cuando el área no es perpendicular:
Origen de campos magnéticos:
Fuerza magnética sobre carga en movimiento:
Dirección de la fuerza magnética:
Fuerza y ángulo de trayectoria:
Fuerzas sobre cargas negativas:
Selector de velocidad:
ejemplos:
Movimiento de una carga en un campo magnético
Supongamos que una partícula de masa 푚 y carga eléctrica 푞 se mueve con velocidad V perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético cuya inducción es B. la intensidad de la fuerza que actúa sobre esa partícula será:
F = 푞 * v * B
El vector F es perpendicular a los vectores V y B; por lo tanto, como la fuerza es normal a la trayectoria, esta será circular. Además, el modulo de la velocidad será constante, ya que la fuerza (asimismo constante por serlo 흊) imprime a la carga solo una aceleración centrípeta (normal).
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega.
Curso de Admisión UNAM, Grupo GUTE.
El octeto de Lewis y la estructuración de la tabla periódica moderna, Elementos de Transición, Elementos de transición interna, Electronegatividad, Afinidad electrónica, Volumen y radio atómico, Iones, Isótopos
MOVIMIENTO DE UNA CARGA PUNTUAL
EN UN CAMPO MAGNÉTICO, LÍNEAS DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA, FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UNA CARGA MÓVIL, REGLA DE LA MANO DERECHA,Fuerzas sobre un hilo de corriente,MOMENTO SOBRE UNA ESPIRA
DE CORRIENTE
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega.
Curso de Admisión UNAM, Grupo GUTE.
El octeto de Lewis y la estructuración de la tabla periódica moderna, Elementos de Transición, Elementos de transición interna, Electronegatividad, Afinidad electrónica, Volumen y radio atómico, Iones, Isótopos
MOVIMIENTO DE UNA CARGA PUNTUAL
EN UN CAMPO MAGNÉTICO, LÍNEAS DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA, FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UNA CARGA MÓVIL, REGLA DE LA MANO DERECHA,Fuerzas sobre un hilo de corriente,MOMENTO SOBRE UNA ESPIRA
DE CORRIENTE
2. RESUMEN
1. CAMPO MAGNÉTICO
2. FUERZA DE LORENTZ. MOVIMEINTO
DE PARTÍCULAS EN UN CAMPO
MAGNÉTICO
3. FUERZAS ENTRE CORRIENTES.
4. MOMENTO DIPOLAR
5. EFECTO HALL
6. IMANACIÓN: VECTOR H Y
SUSCEPTIBILIDAD
3. 1. Campo Magnético
Hace ~ 2500 años – Material
encntrado en Magnesia (Turquía)
que atrae piezas de hierro.
S. XIII – Los imanes tienen dos
polos No hay monopolos
magnéticos
– La tierra es un iman
Norte ~Sur magnético
Sur~ Norte magnético
– Se pueden orientar agujas
( brújula)
4. 1819 Primera relación entre carga en
movimiento y magnetismo ( Oersted)
Al mover un imán en una bobina se
produce una corriente ( Faraday-
Henry)
Unidad : el Tesla [T]
Tierra ~1E-4 T
Imán fuerte 0.1-0.5 T
Electroimán 1-2 T
5. 2. Fuerza de Lorentz
Movimiento de partículas
en un campo magnético B
FUERZA DE LORENTZ B y v paralelos
Fm = qv × B
Dirección de la fuerza B yv
formando un
ortogonal al plano formado ángulo φ
por B y v.
F, v y B son
vectores
ortogonales
B y v ortogonales
6. Trayectoria curva en campos B constantes
qBR
mv 2 v=
qvB = m
R Velocidad constante
Fuerza magnética =
fuerza centrípeta
v qB
Frecuencia de
ciclotrón
w= =
R m
Aplicaciones
Campo que entra X
– Ciclotrón: acelerador de partículas
Campo que sale
– Magnetrón : hormo microondas
– Espectrómetro de masas
– Tubo de rayos catódicos.
7. 2.1 Espectrómetro de masas
Zona 1: Campos E y B
ortogonales. Selector de
velocidades Fe=Fm E
v=
B
Zona 2: Campo B
Trayectoria curva Fe=Fc
2
v
qB = m
R
Radio dependiente de la
E2
masa R = m 3
qB
8. 3. Fuerza sobre un conductor
Por un conductor circulan
cargas en movimiento.
I = nqv ⋅ A
Fuerza sobre el conductor
– Sobre un segmento recto de
longitud l
F = Il ×B
– Sobre un segmento
infinitesimal
dF = I dl × B
B es constante en dl
9. 4. Momento magnético
Fuerza y momento magnético sobre una
espira Momento magnético de la espira
m = IA
Ftotal = F + F '− F − F ' = 0
m
m
τ = − IA B ˆ
j
m
τ = m× B Momento de
τ =0
fuerzas no nulo
10. 5. Efecto Hall
Conductor plano situado en un campo magnético
perpendicular
VH = E H d = vd Bd
Se produce una redistribución de carga hasta
que se equilibran fuerza eléctrica y magnética
se crea una diferencia de potencial Campo
eléctrico de Hall.
11. 6. Imanación, vector H y
susceptibilidad
Magnetización: momento magnético
del medio por unidad de volumen.
n número de dipolos por
M = nm unidad de volumen
B M = χm H
Vector H H=
µ
Permeabilidad Susceptibilidad
del medio del medio
B = µ0 ( H + M )