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NO ME SALEN
(APUNTES TEÓRICOS DE FÍSICA)
MAGNETISMO
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Fuerza magnética sobre una carga en movimiento
Cuando un cuerpo con carga eléctrica (carga) se mueve dentro de un campo magnético recibe una fuerza que tratará de desviarlo de su trayectoria. El módulo de la fuerza, F, es:
F = q v B sen Θ
donde q es la carga eléctrica, v es la velocidad de la carga, B es la intensidad del campo magnético y Θ es el ángulo que forman la velocidad de la carga y el campo magnético. (F, v y B son los módulos de esas magnitudes vectoriales, en cambio q es directamente un escalar).
La dirección de la fuerza es perpendicular a v y perpendicular a B. Dicho de otro modo -aunque menos claro-, la dirección de la fuerza es perpendicular al plano que contiene a v y a B.
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![Magnetismo - Ricardo Cabrera](img_mag/gr_AT_magn_fuerza_1.gif) |
En consecuencia, la fuerza que recibe la carga será máxima cuando la carga se mueva en dirección perpendicular al campo magnético (sen 90° = 1).
La expresión F = qv x B (con la flechita arriba en los símbolos de las magnitudes vectoriales) recibe el nombre de "producto vectorial". |
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Para predecir el sentido de la fuerza se puede utilizar la regla de la mano derecha: el pulgar para la fuerza, el índice para la velocidad, el mayor para el campo magnético. |
Como la fuerza que recibe la carga es perpendicular a su velocidad, se tratará siempre de una fuerza centrípeta (no modifica el módulo de la velocidad pero sí su dirección). De modo que cuando una carga ingresa a un campo magnético se pone a girar con un radio de giro que no es difícil de calcular.
Fuerza sobre un conductor de corriente
Si un conductor se halla inmerso en un campo magnético la suma de todas las fuerzas sobre todas las cargas que por él circulan se traduce en una fuerza sobre el propio conductor, por ejemplo, un cable de cobre. Teniendo en cuenta que las cargas se mueven a velocidad constante (v = Δx/Δt) y la definición de corriente (i = q/Δt), se obtiene:
F = i Δx B sen Θ
que representa la fuerza que recibe cada segmento de conductor, Δx, siendo Θ el ángulo formado entre el conductor y el campo magnético. |
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CHISMES IMPORTANTES: |
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- Dos conductores eléctricos largos y paralelos se atraen magnéticamente entre sí cuando conducen corriente en el mismo sentido; y se repelen entre sí cuando conducen en sentidos mutuamente opuestos. La fuerza por unidad de longitud, F/Δx, es igual a:
F/Δx = 2 k' i i' / d
donde k' es la constante de Biot Savart, i e i' son las corrientes en cada conductor y d es la distancia que los separa.
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- La datación por carbono 14 se realiza utilizando fuerzas magnéticas. Como podés ver con detalle en el ejercicio 03, el método consiste en cuantificar la ínfima cantidad de C14 en una muestra orgánica integrada casi totalmente por C12. El artefacto utilizado, el espectrómetro de masas, tiene una sensibilidad de 10-14, es decir, puede detectar una parte del carbono raro en 100 billones de partes de carbono común.
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PREGUNTAS CAPCIOSAS: |
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![Magnetismo - Ricardo Cabrera](img_mag/ric_mate.gif) |
- La unidad de campo tesla... ¿será una unidad fundamental de la Física? ¿O una unidad derivada?
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Se permite su reproducción citando la fuente. Si te sientes atraído por Jennifer Aniston, no es magnetismo, son las hormonas. Última actualización sep-11. Buenos Aires, Argentina. |
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