campos electromagnéticos estáticos - fceia.unr.edu.arfisica3/cap-3b.pdf · campos...
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Captulo 3:
Campos ElectromagnticosEstticos
(continuacin)
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Ley de Ampere para el campo magntico
Andre-Mari Ampere (1775-1836)
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Para un conductor rectilneo infinito, calculamos la circulacin de B a lo largo de una curva circular
Este resultado se puede generalizar a una curva de cualquierforma
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Ley de Ampere: La circulacin del campo magntico alrededor de cualquier curva cerrada es igual a 0I, donde I es la corriente neta que atraviesa la superficie encerrada por la curva.
Otra forma de expresar la ley de Ampere:
J
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Convenio de signos: regla de la mano derecha
?
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Campo creado por un alambre grueso infinito
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Campo creado por un toroide
r < b r > c B = 0
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Campo creado por un solenoide
Para un solenoide ideal, B es uniforme dentro & cero fuera
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Ley de Ampere en forma diferencial
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Teorema de Stokes
Relacin local entre B en un punto del espacio y la densidad de corriente n el mismo punto
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Flujo Magntico
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Surface_normal.png
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El flujo magntico de B a travs de una superficie no cerrada es de gran importancia
Para una superficie plana
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Ejemplo:
[] = [B] [A] = T m2 = Wb (Weber)
[B] = T = Wb/m2
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Ley de Gauss para el Magnetismo
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Las lneas de B no empiezan ni terminan en ningn lado. Son cerradas. No existen monopolosmagnticos.
Usando el Teorema de la divergencia
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:LeyGauss4.jpg
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Magnetizacin de la Materia
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Diamagnetic_graphite_levitation.jpg
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Momento magntico de los tomos
Momento magntico orbital
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Propiedad intrnseca de los electrones
Momento magntico de spin
se lo denomina magnetn de Bohr
tomos con muchos electrones TOT =
Momento magntico total
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Definimos vector de magnetizacin de un material como el momento magntico por unidad de volumen
Consideremos una substancia magnetizada con forma de cilindro con M paralelo al eje del cilindro
Corriente superficial
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Isup
Llamamos corriente de magnetizacin
Corriente superficial por unidad de longitudIM = Isup / L
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M = IM = Isup / L
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Generalizacin de la Ley de Ampere
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I debida a cargas libres
IMag debida a cargas ligadas
M = IMag = Isup / L
Aplicando Ampere:
solenoide material
Definimos:
campo magnetizante
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Ley de Ampere generalizada
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Materiales Magnticos
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m susceptibilidad magntica
permeabilidad magntica del material
r permeabilidad magntica relativa
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Ley de Ampere generalizada
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diamagnticos (1, m > 0)
diamagnticoparamagntico
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Levitacin magntica
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Rana y frutilla en campo magntico de 16 T
La fuerza de levitacin es ejercida sobre lasmolculas diamagnticas del agua existentes en el cuerpo de la rana y en la frutilla.
http://www.hfml.ru.nl/levitation-movies.html
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SuperconductoresDiamagnticos perfectos
Espejo magntico
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Modelo clsico para el diamagnetismo
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Materiales ferromagnticos (>>0, r >>1, m >> 0)
Poseen momento magntico permanente que se puede reorientar mediante la aplicacin de un campo magntico externo
Imn de barra
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El ferromagnetismo se destruye con la temperatura
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Ciclo de Histresis
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Campos Electromagnticos Estticos (continuacin)Ley de Ampere para el campo magnticoLey de Ampere en forma diferencialFlujo MagnticoLey de Gauss para el MagnetismoMagnetizacin de la MateriaGeneralizacin de la Ley de Ampere