Este documento describe los diferentes espectros electromagnéticos, incluyendo el espectro de un conductor recto, una espira y un solenoide. Explica las fórmulas matemáticas para calcular la magnitud de la inducción magnética para cada configuración y describe la regla de la mano derecha para determinar la dirección de las líneas de campo magnético alrededor de un conductor recto.

1. Espectros
electromagne
ticos
Práctica 3

2. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO. Es la forma del campo magnético asociado a un
conductor eléctrico por el que circula una corriente. El espectro varia con la forma del
conductor, así, tenemos el espectro de un conductor recto, el de una espira, el de un
solenoide, por citar los más comunes.
EXPERIMENTO DE OERSTED. A principios de siglo pasado, el profesor Hans Christian
Oersted intentando mostrar la independencia de las corrientes eléctricas y
magnetismo, descubrió accidentalmente que las corrientes eléctricas interaccionan
magnéticamente con los imanes, produciendo fuerza en ambos.
Dando a conocer este experimento, André Marie Ampere explico, en una semana,
matemáticamente la naturaleza magnética de las corrientes eléctricas presentes, e
incluso, experimentalmente visualizo el campo magnético de un conductor recto sobre
un plano perpendicular al eje longitudinal del conductor el espectro del campo se
observa como un conjunto de círculos concéntricos con el eje del conductor. Se
pretendió dar dirección a estos círculos, estableciendo lo que se denominó “regla de la
mano derecha”.
Sabemos que el vector inducción magnética es tangente a las líneas de inducción, por
lo que él a figura se hace una relación pictórica de la corriente, la línea de inducción y
la inducción magnética.
Conocida por la dirección de B para cualquier punto del campo de un conductor recto,
se puede deduce que la educación para conocer la magnitud B es:
𝛽 = 2𝑘´/𝑟
Donde k´es la constante de la ley de coulomb del magnetismo, I la corriente del
conductor y r la recta perpendicular al conductor que pasa por el punto en el que se
quiere conocer la inducción

3. .
ESPIRA: es una vuelta de una espiral, aquí, la espira será de material conductor de
corriente eléctrica. Cuando circula corriente por una espira, las líneas de inducción
presentes se agrupan en el centro de la misma y perpendiculares al plano; aunque
también hay una pequeña dispersión en las cercanías del conductor como se muestra
en la figura . La magnitud de la inducción magnética en el centro se puede calcular con
la expresión.
𝛽 = 𝜇0𝐼/2𝑟
Donde 𝜇0 es la permeabilidad el vacio, I la corriente en la espira y r el radio de la
espira.
SOLENOIDE: es una espiral de alambre conductor eléctrico devanado en un núcleo de
aire o de material ferromagnetico que tiene la propiedad de comportarse como un
imán cuando circula corriente por él. Las líneas de inducción tienden a agruparse en el
centro del solenoide con mayor densidad que para una espira.
El módulo de la inducción magnética se puede calcular con la expresión.
𝛽 = 𝜇𝑜𝜇𝑟 𝑁𝐼/𝐼

4. Donde 𝜇𝑟 es la permeabilidad del núcleo, N es el numero de espiras y L la longitud de
solenoide.
ELECTROIMAN O SOLENOIDE CON NUCLEO DE HIERRO. Es un solenoide devanado en
un núcleo de hierro a fin de que su campo sea mayor debido a que el hierro concentra
las líneas de inducción.
TOROIDE. Es un solenoide con núcleo de hierro al que se le da forma de dona, su
finalidad fue hacer que la dispersión de las líneas en el solenoide se redujera y por
ende tener campos más concentrados y uniformes, en el cálculo de la magnitud de la
inducción magnética se puede efectuar con la expresión:
𝛽 = 𝜇𝑜𝜇𝑟 𝑁𝐼/2𝜋𝑟𝑚
Donde rm es el radio medio del toroide.
REGLA DE LA MANO DERECHA PARA UN CONDUCTOR RECTO. Esta regla es una
forma de conocer, convencionalmente, la dirección de las líneas de un conductor en
base a la dirección de circulación de la corriente. Consiste en tomar al conductor tal
como se muestra en la figura , cogido así, la dirección del dedo pulgar indica el sentido
convencional de la circulación de la corriente, muestras que las puntas de los demás
muestran el sentido de las líneas de inducción.