domingo, 25 de noviembre de 2012

3.4.4.2| fuerzas sobre una carga de movimiento


Las cargas eléctricas en reposo carecen de efectos magnéticos, no así las corrientes eléctricas(cargas en movimiento), que si producen campos magnéticos y, por tanto, se comportan como imanes.

Así como los campos eléctricos afectan la trayectoria de las cargas en movimiento, un campo magnético también deja de sentir sus efectos, solo que de manera diferente. Una partícula que se mueve en un campo eléctrico sufre una fuerza eléctrica F en la misma dirección del campo E. en el caso de una carga en movimiento en un campo magnético, la fuerza que experimenta es perpendicular ala velocidad V de la carga y a la densidad del flujo magnético B.
La magnitud de la fuerza depende no solo del valor de la carga y de su velocidad, sino también del Angulo 0 que forman los vectores ByV, y alcanza su máximo cuando dichos vectores son perpendiculares entre sí, si la carga es negativa, como en el caso del electrón, la fuerza F también es perpendicular a la densidad del flujo B, pero de sentido contrario, se concluye así que la fuerza que experimentan una carga en movimiento es proporcional al valor de la carga y la velocidad de desplazamiento.

Fαqv sen 0
La constante de proporcionalidad se iguala con la densidad de flujo B:
F= Bqv sen 0
Donde
F= fuerza en newtons(N)
B= densidad de flujo magnetico en teslas(T)
q = carga en coulombs(C)
v = velocidad en m/s

Tanto la densidad de flujo magnético B como la velocidad v y la fuerza F son cantidades vectoriales, para saber la dirección del vector F, debido a una carga positiva, se utiliza la regla de la mono derecha:
“extender la mano derecha  con los dedos apuntando ala dirección  del campo B y el pulgar apuntando en la dirección de la velocidad v de la carga en movimiento, la palma abierta esta  de cara a la fuerza magnética.
Si la carga en movimiento es negativa, como en el caso de un electrón, la dirección de la fuerza se determina siguiendo el mismo procedimiento, solo que se usa la mano izquierda.
La densidad del flujo magnético B, como ya se estudio, es la relación del número de líneas de flujo(flujo magnético) por unidad de área en un campo magnético, la densidad de flujo y la intensidad de campo magnético son directamente proporcionales:

                     BαH                                  B= µH
Donde:
B= densidad de flujo magnético en teslas (T)
µ= permeabilidad en Tm/A
H= intensidad del campo magnético en A/m

La contante de proporcionalidad µ que se incluye en la ecuación anterior se denomina permeabilidad y se define como la capacidad de un material, sustancia o medio para hacer pasar un campo magnético a través de él.
La permeabilidad en el vacio µ0  tiene un valor en el sí de: 4µ x10-7  Tm/A. para fines prácticos, se considera la permeabilidad del aire como la del vacío. Cada material tiene un valor diferente de permeabilidad y se clasifica de acuerdo con el valor que poseen respecto del vacío es decir, de su permeabilidad relativa, la cual se expresa por:
µr =µ /µ0

donde:
µr = permeabilidad relativa
µ = permeabilidad del material
µ0 =permeabilidad en el vacio

Los materiales ferromagneticos tiene un valor de permeabilidad relativa superior a 1, los paramagnéticos, aproximadamente 1, y los diamagnéticos, inferior a1. El hierro y el níquel son ejemplos de materiales ferromagneticos, los paramagnéticos son la mayoría de los materiales que existen en la naturaleza, por ejemplo, aluminios. Estaño y aire, y cobre, plata, azufre, agua, bismuto y antimonio son ejemplos de materiales diamagnéticos.



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