Campo Magnético creado por una Corriente Rectilínea e Indefinida: Ley de Laplace, de Biot y Savart
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Acciones (Fuerzas) entre Corrientes Paralelas Rectilíneas e Indefinidas. Definición de Amperio

ACCIONES ENTRE CORRIENTES: Una carga en movimiento, se verá afectada por la presencia de un campo magnético, de tal manera que sobre ella aparece una fuerza magnética que define la Ley de Lorentz. Con más motivo entonces, una corriente eléctrica, que no es sino un chorro de electrones, cargas todos ellos en movimiento, se verá afectada por un campo magnético. Para complicar las cosas, una corriente eléctrica perturba el medio que le rodea, creando un campo magnético, que define, si el conductor es rectilíneo la Ley de Biot-Savart. Es por ello que se producen acciones entre dos corrientes; en nuestro caso vamos a ver ejemplos de corrientes paralelas y rectilíneas.

Empezaremos por un ejercicio resuelto a través de un video y posteriormente añadimos el contenido teórico para su ampliación o refuerzo:

EJERCICIO PROPUESTO Y RESUELTO A TRAVÉS DE VIDEOS:

Disponemos de 3 conductores rectilíneos, paralelos y largos separados 10 cm entre sí, por los que circulan corrientes de 5 A, según los sentidos que se indican en el esquema siguiente:


a.- Obtener el campo magnético que se crea en el punto P (a 15 cm del conductor I3) como consecuencia de la presencia de las tres corrientes indicadas, dibujando el campo magnético resultante, así como cada uno de los campos magnéticos parciales.

RESOLUCIÓN DE ESTE PRIMER APARTADO DEL EJERCICIO A TRAVÉS DE UN VIDEO:  https://youtu.be/fneTQGlqq_Y

b.- Hallar la fuerza por unidad de longitud que se produce en el segundo conductor como consecuencia de la presencia de los otros dos, dibujándola, así como todo lo necesario en el proceso.

DATOS: µ0=4π·10-7 N·A2

RESOLUCIÓN DE ESTE SEGUNDO APARTADO DEL EJERCICIO A TRAVÉS DE VIDEO:  https://youtu.be/WWViDmt9iQk

PUEDE INTERESAR ACCEDER AL SIGUIENTE ARTÍCULO: MOVIMIENTO DE UNA CARGA EN UN CAMPO MAGNÉTICO UNIFORME

COMPLEMENTOS TEÓRICOS PARA SU CONSULTA:

ACCIONES ENTRE CORRIENTES RECTILÍNEAS PARALELAS E INDEFINIDAS. DEFINICIÓN DE AMPERIO:

Distinguiremos dos casos, en A) por los conductores rectilíneos y paralelos circulan corrientes en el mismo sentido, en B) en sentidos contrarios.

CASO A): CORRIENTES EN EL MISMO SENTIDO:

El conductor 1, crea en el punto O2 (del conductor 2) un campo magnético, B1 cuyo valor es por la Ley de Biot y Savart:


La dirección y sentido de B1 es la que aparece en el dibujo A.

Como este campo magnético (B1), afecta al conductor de corriente(2), sobre este conductor, aparece una fuerza F1-2 de valor en módulo:

La dirección y sentido de F1-2 es la que aparece en el dibujo, según la regla de la mano derecha, para este producto vectorial.

Del mismo modo, el conductor 2, crea en el punto O1 (del conductor 1) un campo magnético, B2 cuyo valor es por La Ley de Biot y Savart:

                                                    

La dirección y sentido de B2 es la que aparece en el dibujo A.

Como este campo magnético (B2), afecta al conductor de corriente(1), sobre este conductor, aparece una fuerza F2-1 de valor en módulo:

La dirección y sentido de F2-1 es la que aparece en el dibujo, según la regla de la mano derecha, para este producto vectorial.

Notar que en módulos: F2-1 = F1-2 , que sólo varían en el sentido.

CASO B) CORRIENTES EN SENTIDO CONTRARIO:

Los módulos de las fuerzas implicadas son también los mismos lo único que varían es el sentido, ya que al invertirse el sentido de la corriente en el conductor 2, se invierte también el sentido de la fuerza como se observa en el dibujo del caso B).

En conclusión, dos corrientes rectilíneas y paralelas del mismo sentido se atraen y de sentido contrario se repelen tal como hemos visto obteniendo las fuerzas.

Lo más importante de lo que estamos comentando es caer en la cuenta de cómo se combinan los dos efectos electromagnéticos más importantes que hemos visto. Por un lado, las corrientes eléctricas perturban las propiedades del medio en el sentido que crean a su alrededor un campo magnético; y por otro lado cuando tenemos un conductor en una zona en la que existe un campo magnético, si por él circula una corriente eléctrica, aparece una fuerza.

Estos dos efectos combinados son lo que produce que dos corrientes del mismo sentido se atraen y de sentido contrario se repelen.

DEFINICIÓN DE AMPERIO:

Partiendo de:

 

La 11 Conferencia General de Pesas y Medidas decidió en 1960, adoptar el amperio (A) como unidad fundamental del SI de unidades, que se define como:

«Amperio es la intensidad de corriente que: circulando por dos conductores rectilíneos y paralelos de longitud indefinida y sección despreciable, puesto en el vacío a la distancia de un metro, produce en cada conductor una fuerza de 2·10-7 N por metro de longitud».

 

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