induccion magnetica.- ley de ampere - 2015-ii - b.ppt

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M Sc Norbil H Tejada Campos

Circulación Magnética

1

UNIVERSID D N CION L DE C J M RC

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA HIDRAULICA

CICLO ACADEMICO 2015 II

INDUCCION MAGNETICA:

Ley de Ampere

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1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

Fig. Campo magnético de una

corriente rectilínea

Tenemos que:

1. El campo magnético en un punto A es perpendicular

al radio OA y viene dado por:

ec. 01

2. Alrededor de toda la trayectoria circular de radio “r” se

cumple:

(modulo constante)

  

      u

 R

 I o  

2

  

dl l d         

08/12/2015

Campo Magnético generado por un conductor rectilíneo infinito:

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3

1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

Fig. Campo magnético de unacorriente rectilínea

08/12/2015

 Ldl dl l d 

 L L L

               º0cos

r r 

 I o    

     22

    

  

 I o

    

La circulación magnética es proporcional a “I”, e independiente de “r”  

CIRCULACION MAGNETICA.- Ley de Ampere

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4

1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

Fig. La circulación magnética a lo largo de

todas las trayectorias circulares

concéntricas alrededor de una misma

corriente rectilínea es la misma e igual a

 I o

 

CIRCULACION MAGNETICA

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5

1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

CIRCULACION MAGNETICA

Para un camino arbitrario L, rodeando a la corriente I, la

circulación magnética a lo largo de L, es:

donde:

; es correcta para cualquiera que sea

la forma de la corriente y no sólo para

una corriente rectilínea.

 

 L

o

 L  r 

l d u I l d 

   

 

   

2

        rd rd udl ul d u  

 I d  I 

d  I 

o

o

 L

o    

  

 

    

     2

022

 I o

     

)(   

08/12/2015

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1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

CIRCULACION MAGNETICA

Si se tiene varias corrientes I1, I2, I3, …. ; enlazadas por un

camino L; cada una de las corrientes da una contribución a

la circulación magnética del campo magnético a lo largo de

“L”; lo que tendríamos que:

Donde:

Pero:

Lo que tenemos que:

; siendo “S” la superficie

limitada por “L”.

netao

 L

 I l d             

...321

    I  I  I  I neta

dsu  j I   N 

 

Fig. La circulación magnética a lo largo

de cualquier camino cerrado es

proporcional a la corriente neta

encerrada por el camino.

dsu  j  N 

o

       

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7

1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

Ejemplo 01.- Campo magnético producido por una corriente que circula a lo largo de

un cilindro solido e infinito.

1 º Ca s o : r < a  

3º Ca so : r >a  

22   a

 Ir o

 

    

 I o

 

   

2

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8

1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

1 º Ca s o : r < a  

2 º Ca s o : a <r < b  

3º Ca so : r >b  

0  

Ejemplo 02.- Campo magnético producido por una corriente que circula a lo largo de

un cilindro hueco e infinito.

)(2

  22

22

abr 

 I ar o

 

   

 I o

 

   

2

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1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

Ejemplo 03.- Un cable coaxial se forma rodeando un conductor cilíndrico sólido de

radio R1 con un cilindro conductor coaxial de radio interno R2 y radio externo R3.

Determinar el campo magnético en puntos en las diferentes regiones dentro y fuera

del cable.

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1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

0  

Ejemplo 04.- Campo magnético producido por una corriente que circula a lo largo de

una bobina toroidal.

 L

 NI 

 NI oo

   

 

     

2

0  

nI o

    

1 ºC as o : r < a  

2 º C as o : a <r < b  

3 ºC as o : r >b  

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1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

Ejemplo 05.- Campo magnético en el centro de un solenoide muy largo (ideal) por el

que circula una corriente I.

nI o   

 

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1.- LEY DE AMPERE PARA EL CAMPO MAGNETICO

Ejemplo 05.- Campo magnético en el centro de un solenoide muy largo (ideal) por el

que circula una corriente I.

       unI o

08/12/2015

   L

l d 

    

   P 

 R

 R

Q

Q

 P 

l d l d l d l d 4321

          

Cálculo directo:

nxI o

     

Ley de Ampere:

 x