Ley De Ampere
En física del magnetismo, la ley de
Ampère, modelada por André-Marie Ampère en 1831, relaciona
un campo magnético estático con la causa que la produce, es decir,
una corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la
corrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell, formando
parte del electromagnetismo de la física clásica.
La circulación de un campo magnético a lo largo de una línea
cerrada es igual al producto de ϻ0 por la intensidad neta que atraviesa el área
limitada por la trayectoria.
μₒ = constante de permeabilidad magnética.
Corriente
eléctrica produciendo un campo magnético siguiendo la ley de Ampere.
Aplicaciones
de la Ley de Ampere.
Aplicaciones de la Ley de Ampere.
Una de las aplicaciones de la ley de Ampere es que permite calcular campos magnéticos en situaciones de alta simetría.
Así, de manera sencilla permite hallar:
• El campo magnético de un hilo infinito por el cual circula una corriente.
• El campo magnético de un cable cilíndrico de radio a por el cual circula una densidad de corriente
• El campo magnético de un solenoide ideal de radio a, con número de espiras por unidad de longitud, por las que circula una corriente.
Ley de Gauss
Esta ley
expresa la inexistencia de cargas magnéticas o, como se conocen habitualmente, monopolos magnéticos.
L.as distribuciones de fuentes magnéticas son siempre neutras en el sentido de
que posee un polo norte y un polo sur, por lo que su flujo a través de
cualquier superficie cerrada es nulo. En el hipotético caso de que se
descubriera experimentalmente la existencia de monopolos, esta ley debería ser modificada para acomodar las
correspondientes densidades de carga, resultando una ley en todo análoga a la
ley de Gauss para el campo eléctrico
Donde
ρm
densidad de corriente J , la cual obliga a modificar la ley de Faraday.
La
ley de Gauss puede ser utilizada para demostrar que no existe campo eléctrico
dentro de una jaula de Faraday.
La ley de Gauss es la equivalente electrostática a la
ley de Ampère, que es una
ley de magnetismo. Cuando tenemos una distribución de cargas, por el principio
de superposición, sólo tendremos que considerar las cargas interiores,
resultando la ley de Gauss.
Ley de Faraday
La ley de inducción electromagnética de Faraday
establece que
el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente
proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo
magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el
circuito como borde donde su
fórmula es :
Donde E es el campo
eléctrico, Dl es el elemento infinitesimal del contorno C, B es la densidad del campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C.
Sirve como un sumario abreviado de las
formas en que se puede generar un voltaje (o fem),
por medio del cambio del entorno magnético. La fem inducida en una bobina es igual al
negativo de la tasa de cambio del flujo magnético multiplicado por el
número de vueltas (espiras) de la bobina. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje que
ocurren en un circuito, como resultado de una disipación de energía, como por
ejemplo en una resistencia.
Ley de Lenz
La Ley de Lenz plantea que las tensiones
inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo
magnético que las produjo La polaridad de una tensión inducida es tal, que
tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las
variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo
de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado
por:
Փ = Flujo magnético. La unidad en el SI
es el weber
B =
Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla
S = Superficie definida por el conductor
α = Ángulo que forman el vector S perpendicular a la superficie definida por el
conductor y la dirección del campo.
Cuando se genera una fem por cambio en el flujo magnético, de acuerdo con la ley de Faraday, la
polaridad de la fem inducida es
tal que produce una corriente cuyo campo magnético, se opone al cambio que lo
produjo. El campo magnético inducido en el interior de cualquier bucle de
cable, siempre actúa para mantener
constante el flujo magnético del bucle.
Ley De Ampere
En física del magnetismo, la ley de
Ampère, modelada por André-Marie Ampère en 1831, relaciona
un campo magnético estático con la causa que la produce, es decir,
una corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la
corrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell, formando
parte del electromagnetismo de la física clásica.
La Ley de Ampere dice lo siguiente:
La circulación de un campo magnético a lo largo de una línea
cerrada es igual al producto de ϻ0 por la intensidad neta que atraviesa el área
limitada por la trayectoria.
μₒ = constante de permeabilidad magnética.
i = Intensidad de la corriente.
B = Campo magnético.
dl = Diferencial de longitud del circuito que se toma
alrededor del conductor.
Ө = Angulo formado con el diferencial de longitud.
Corriente eléctrica produciendo un campo magnético siguiendo la ley de Ampere.
Aplicaciones de la Ley de Ampere.
Aplicaciones de la Ley de Ampere.
Una de las aplicaciones de la ley de Ampere es que permite calcular campos magnéticos en situaciones de alta simetría.
Así, de manera sencilla permite hallar:
• El campo magnético de un hilo infinito por el cual circula una corriente.
• El campo magnético de un cable cilíndrico de radio a por el cual circula una densidad de corriente
• El campo magnético de un solenoide ideal de radio a, con número de espiras por unidad de longitud, por las que circula una corriente.
Ley de Gauss
Esta ley expresa la inexistencia de cargas magnéticas o, como se conocen habitualmente, monopolos magnéticos. L.as distribuciones de fuentes magnéticas son siempre neutras en el sentido de que posee un polo norte y un polo sur, por lo que su flujo a través de cualquier superficie cerrada es nulo. En el hipotético caso de que se descubriera experimentalmente la existencia de monopolos, esta ley debería ser modificada para acomodar las correspondientes densidades de carga, resultando una ley en todo análoga a la ley de Gauss para el campo eléctrico
Donde
ρm
densidad de corriente J , la cual obliga a modificar la ley de Faraday.
La
ley de Gauss puede ser utilizada para demostrar que no existe campo eléctrico
dentro de una jaula de Faraday.
La ley de Gauss es la equivalente electrostática a la
ley de Ampère, que es una
ley de magnetismo. Cuando tenemos una distribución de cargas, por el principio
de superposición, sólo tendremos que considerar las cargas interiores,
resultando la ley de Gauss.
Ley de Faraday
La ley de inducción electromagnética de Faraday
establece que
el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente
proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo
magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el
circuito como borde donde su
fórmula es :
Donde E es el campo
eléctrico, Dl es el elemento infinitesimal del contorno C, B es la densidad del campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C.
Sirve como un sumario abreviado de las
formas en que se puede generar un voltaje (o fem),
por medio del cambio del entorno magnético. La fem inducida en una bobina es igual al
negativo de la tasa de cambio del flujo magnético multiplicado por el
número de vueltas (espiras) de la bobina. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje que
ocurren en un circuito, como resultado de una disipación de energía, como por
ejemplo en una resistencia.
Ley de Lenz
La Ley de Lenz plantea que las tensiones
inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo
magnético que las produjo La polaridad de una tensión inducida es tal, que
tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las
variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo
de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado
por:
Փ = Flujo magnético. La unidad en el SI
es el weber
B =
Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla
S = Superficie definida por el conductor
α = Ángulo que forman el vector S perpendicular a la superficie definida por el
conductor y la dirección del campo.
Cuando se genera una fem por cambio en el flujo magnético, de acuerdo con la ley de Faraday, la
polaridad de la fem inducida es
tal que produce una corriente cuyo campo magnético, se opone al cambio que lo
produjo. El campo magnético inducido en el interior de cualquier bucle de
cable, siempre actúa para mantener
constante el flujo magnético del bucle.
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