UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA
FACULTAD DE INGENIERA MECNICA
Fsica III
MB - 226
Ing. E. Caballero
Conductor ideal:
Resistencia:
Fuente
Ampermetro:
Voltmetro:
A
V
A
V
R
A
RA R
IA = IR
La corriente IR que registra el
ampermetro, es la corriente IR
que pasa por la resistencia R
V
R
RV VV = VR
La diferencia de potencial VV que registra el voltmetro es la
diferencia de potencial VR que
experimenta la resistencia R.
Instrumentos de medida:
Ampermetro y voltmetro
V
A
V
A IR IV
IR
IV Ing. E. Caballero
Magnetismo Imanes
Hace ~ 2500 aos Material encntrado en Magnesia (Turqua)
que atrae piezas de hierro.
Magnetita
Ing. E. Caballero
CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
Ing. E. Caballero
Ing. E. Caballero
Ing. E. Caballero
H. C. Oersted: Observa que corrientes elctricas crean campo magntico B,
EXPERIMENTO DE OERSTED
Ing. E. Caballero
EXPERIMENTO DE OERSTED
Ing. E. Caballero
Ing. E. Caballero
FUERZA MAGNETICA SOBRE UNA CARGA ELECTRICA
F = q v x B
F = q v B sen
La fuerza magntica es perpendicular al plano que forman los vectores velocidad
y campo magntico
B _
v
v
F
F
+
Cuando una carga q se mueve con velocidad v en un campo
magntico B aparece sobre ella una fuerza magntica F,
observaciones experimentales conducen a:
Ing. E. Caballero
Movimiento de cargas en el interior de un campo magntico
1) Si la velocidad es perpendicular al campo magntico
Fm = Fcp
qvB = mv2/r m
qB
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
+ +
+
+ v v
v v
F
F
F
F
B
Ing. E. Caballero
v
v
B
F
BaparaleloBalarperpendicu vvv
helicoidalmovimiento
uniforme.rectil.movV
circular.movV
paralelo
larperpendicu
Fuerza magntica sobre una carga cuando el ngulo entre B y V es 90o
La trayectoria es una hlice de paso paso = VII . T donde T es el periodo
Ing. E. Caballero
Aplicaciones: Selector de velocidades
B
Ev
qE
qvB
E
- - - - - - -
+ + + + + + +
B
v
Si entran partculas con distintas velocidades v, las nicas que no se desvan hacia arriba o abajo son las que
v=E/B
Fuerza de Lorentz F = q E + q v x B
Las cargas no se desvan si
v = E/B
Ing. E. Caballero
Aplicaciones: Espectrmetro de masas
rv
B
q
m
v
r
Pelcula fotogrfica
Selector de
velocidades
B Diferentes partculas
cargadas entran con la misma velocidad v y en funcin de su relacin m/q impresionan la pelcula en distintos valores de r. Sirve para analizar materiales.
Ing. E. Caballero
FUERZA MAGNETICA SOBRE UN CONDUCTOR CON CORRIENTE
Fq = q vd x B
Ftotal = n A L q vd x B
I = nAqvd
F mag = I L x B
Fmag = ILB Sen
L F
B
Ing. E. Caballero
F = I L x B
F = ILB Sen
Se aplica la regla de la mano derecha
Ing. E. Caballero
m = I A n : A m2
MOMENTO MAGNETICO DE UNA ESPIRA
m es perpendicular al plano de la espira
Para N espiras: m = N I A n
m
Ing. E. Caballero
TORQUE SOBRE UNA ESPIRA CON CORRIENTE
Torque = N ( m x B )
Ing. E. Caballero
TORQUE SOBRE UNA ESPIRA CON CORRIENTE
m m
Torque = ( m x B )
Ing. E. Caballero
Aplicaciones: Motor elctrico
N S
+-
F
F
S
I
M m B ISBsen
S: rea
Ing. E. Caballero
MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
Ing. E. Caballero
Ing. E. Caballero
Ing. E. Caballero
Ing. E. Caballero
Ing. E. Caballero
ENERGA POTENCIAL U
EFECTO HALL
Ing. E. Caballero
FUENTES DE CAMPO MAGNTICO CAMPO MAGNTICO DE UNA CARGA PUNTUAL CON VELOCIDAD
CONSTANTE (LEY DE BIOT Y SAVART)
Ing. E. Caballero
CAMPO MAGNTICO DE UN ELEMENTO DE
CORRIENTE (LEY DE BIOT Y SAVART)
rIB2
0
CAMPO MAGNETICO DE UN CONDUCTOR RECTILINEO
Ing. E. Caballero
LEY DE AMPERE
PARA UN CONDUCTOR
RECTILNEO DE GRAN
LONGITUD
FUERZA ENTRE CONDUCTORES PARALELOS
B !B
R
ILIF
2
0
Ing. E. Caballero
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