Page 219 - Libro Hipertextos Fisica 2

Componente: Procesos físicos

1.2.3 Fuerzas sobre corrientes
El campo magnético formado por el enfrentamiento de los polos de un
imán de herradura, se considera un campo magnético constante. Si co- Una corriente eléctrica de 2,5 A recorre
locamos en este campo B, un alambre por el cual circula una corriente una espira cuadrada de arista l 5 10 cm,
i, este experimenta una fuerza magnética perpendicular al plano que EJERCICIO y su plano es paralelo a un campo
forman el campo magnético y el alambre. magnético B 5 0,02 T. ¿Cuál es el
valor de la fuerza que actúa sobre los
Para hallar la expresión de esta fuerza, consideremos que el conductor lados paralelos y perpendiculares a B?
por el cual fluye corriente es de longitud l, cuyas cargas lo recorren en un
tiempo t. Por lo cual, su velocidad es:

l
v 5 Definición de velocidad
t
Al remplazar l
F � q ??l B sen �? en la ecuación
t de fuerza magnética
q
i 5 Definición de corriente
t eléctrica

Por tanto, la fuerza magnética que experimenta un conductor por el cual
fluye corriente eléctrica y se encuentra en un campo magnético B es:

F 5 i ? l ? B ?sen a
La dirección se obtiene con la regla de la mano derecha, haciendo coinci-
dir la dirección convencional de la corriente con la del pulgar, los demás
dedos con la dirección del campo magnético y la palma de la mano con
la dirección de la fuerza.

EJEMPLO

Un alambre recto de 0,1 m de largo conduce una b. Si i y B son paralelos, el ángulo formado entre
corriente de 2 A. El alambre se introduce en un ellos es 0° o 180°. Como el seno en ambos casos
campo magnético B de 0,01 T, y la dirección del es cero, la fuerza magnética es cero.
campo es horizontal y positiva (hacia la derecha).
Hallar la fuerza y su dirección si: c. Si i y B forma un ángulo de 30°, entonces:
a. El alambre y el campo forman un ángulo de 90°. F 5 2 A ? 0,1 m ? 0,01 T ? sen 30° Al remplazar
b. El alambre y el campo son paralelos. F 5 0,001 N Al calcular
c. El alambre y el campo forman un ángulo de 30°. Como el campo actúa sobre la componente per-
pendicular de i con respecto al campo entonces,
Solución: la fuerza es perpendicular al plano e ingresa a esta
a. A partir de la fuerza magnética relacionada con la con un valor de 0,001 N. En la siguiente figura se
corriente eléctrica tenemos que: muestran los vectores para los numerales a y c.
F 5 i ? l ? B ? sen a
F 5 2 A ? 0,1 m ? 0,01 T ? sen 90° Al remplazar
F 5 0,002 N Al calcular
La dirección se halla al direccionar los dedos hacia
la derecha, el pulgar hacia arriba y la palma señala
la dirección de la fuerza como perpendicular al
plano e ingresando a este y con un valor igual a
0,002 N.

© Santillana 219

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