unidad 2. campos magnetostáticos, materiales y dispositivos

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
201424- Electromagnetismo
Act No.07. Reconocimiento Unidad 02
UNIDAD 2.
CAMPOS MAGNETOSTÁTICOS, MATERIALES Y DISPOSITIVOS MAGNÉTICOS
De forma análoga a como los Campos Eléctricos se expresan mediante la intensidad de campo
eléctrico (E) y la densidad de flujo eléctrico (D), los Campos Magnéticos Estáticos se expresan
mediante la intensidad de campo magnético (H) y la densidad de flujo magnético (B).
La relación entre los campos eléctricos y los campos magnéticos fue establecida por el físico danés
Hans Christian Oersted (1777 – 1851), quien descubrió que la electricidad podía producir
magnetismo. Un campo electrostático es resultado de cargas estáticas, el movimiento de las
cargas a una velocidad constante produce a su vez un campo magnético estático
(magnetostático).Igualmente, un campo magnetostático es producto de un flujo constante de
corriente constante. Tal flujo de corriente puede deberse a corrientes de magnetización, como en
el caso de los imanes permanentes, a corrientes de haces de electrones como en caso de tubos de
descarga, o a corrientes de conducción como en el caso de alambres que portan corriente.
La analogía entre los campos eléctricos y los magnéticos se cumple en sus principios básicos, así se
pueden hacer los siguientes paralelos: Campo eléctrico Campo magnético Ley de Coulomb F = k q1
* q2 / r2 Ley de Biot-Savart B =uo*I*L/ (4pi*r2) Ley de Gauss D = q / A Ley de Ampere H = Ineta / L
2.1 La Ley de Biot-Savart. Esta Ley de denomina así en homenaje a los físicos Jean-Baptiste Biot y
Félix Savart y establece que la intensidad de campo magnético H producida en un punto P por una
corriente (i) circulante en una trayectoria (L), es proporcional a la magnitud de esta corriente e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (d) entre ese punto y el elemento por el
que circula esta corriente. El sentido de la intensidad de campo (H) se puede determinar de forma
práctica aplicando la regla de la mano derecha, mediante la cual el pulgar apunta en la dirección
de la corriente y los dedos rodean el alambre en la dirección de H, como se puede ilustrar a
continuación, en la figura de la izquierda. Igualmente, se puede aplicar la regla del tornillo de rosca
derecha, en la cual si el tornillo se coloca a lo largo del alambre y apuntando en la dirección del
flujo de corriente, la dirección de su avance será la dirección de H. La dirección de la intensidad de
campo magnético H (o de la corriente i) suele representarse por un punto o una cruz dentro de un
círculo, dependiendo de si aquella sigue un curso hacia fuera o hacia adentro del plano de la
página,.
2.2 La Ley de Ampere. La ley de Ampere es una relación útil similar a la ley de Gauss, que establece
una relación entre la componente tangencial del campo magnético (H) en los puntos de una curva
cerrada y la corriente neta que atraviesa la superficie limitada por dicha curva. En otras palabras,
la corriente neta que circula a través de una trayectoria cerrada determina la intensidad del
campo magnético (H), de tal forma que: la integral cerrada de H con respecto a L equivale a la
corriente neta encerrada por la línea. La Ley de Ampere es un caso especial de la Ley de BiotSavart y es útil para determinar H en algunas distribuciones simétricas de corriente, similar a como
se manejó la Ley de Gauss, con lo cual se pueden considerar una corriente de línea infinita, una
lámina infinita de corriente y una línea de transmisión coaxial de longitud infinita.
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