El campo magnético 4.1 Interacción magnética Hablamos de interacción magnética para describir los fenómenos magnéticos, las atracciones o repulsiones que se producen entre cuerpos como los imanes. Las interacciones entre imanes son los fenómenos de este tipo conocidos de más antiguo. Materiales tales como el mineral magnetita o el hierro presentan propiedades magnéticas cuando están imantados. 2 4.2 Fuerza magnética entre conductores Al igual que una carga eléctrica que se desplaza en el seno de un campo magnético experimenta una fuerza magnética, un conductor eléctrico por el que circulen cargas eléctricas (es decir, una corriente eléctrica) y que se encuentre en el seno de un campo magnético experimentará también una fuerza magnética. En este caso el valor de la fuerza ejercida sobre el conductor dependerá de la intensidad del campo magnético, la longitud del conductor y el valor de la corriente eléctrica que circule por el conductor: 3 4 5 Ley de Biot-Savart La ley de Biot-Savart, establece el principio básico sobre cómo la electricidad genera el magnetismo. Este efecto, primero observado por Oersted en la que descubrió que la aguja de una brújula se desvía por la presencia de un conductor que lleva corriente. Fue establecido en una ley matemática por los físicos franceses Jean-Baptiste Biot y Félix Savart en 1820 quienes realizaron experimentos cuantitativos en relación con la fuerza ejercida por una corriente eléctrica sobre un imán cercano. De sus resultados experimentales, Biot y Savart llegaron a una expresión matemática que da el valor del campo magnético en algún punto del espacio, en función de la corriente que dicho campo produce 6 Fuentes de campo magnético 7 4.4 Ley de Gauss del Magnetismo El flujo magnético neto exterior de cualquier superficie cerrada es cero. Esto equivale a una declaración sobre el origen del campo magnético. En un dipolo magnético, cualquier superficie encerrada contiene el mismo flujo magnético dirigido hacia el polo sur que el flujo magnético proveniente del polo norte. En las fuentes dipolares, el flujo neto siempre es cero. Si hubiera una fuente magnética monopolar, podría dar una integral de área distinta de cero. La divergencia de un campo vectorial es proporcional a la densidad de la fuente puntual, de modo que la forma de la ley de Gauss para los campos magnéticos es entonces, una declaración de la inexistencia de monopolos magnéticos. 8 4.5 Ley de Ampere El campo magnético en el espacio alrededor de una corriente eléctrica, es proporcional a la corriente eléctrica que constituye su fuente, de la misma forma que el campo eléctrico en el espacio alrededor de una carga, es proporcional a esa carga que constituye su fuente. La ley de Ampere establece que para cualquier trayecto de bucle cerrado, la suma de los elementos de longitud multiplicado por el campo magnético en la dirección de esos elementos de longitud, es igual a la permeabilidad multiplicada por la corriente eléctrica encerrada en ese bucle. 9
