FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INFORMÁTICA GRADO I. I. Tecnologías Informáticas

1. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INFORMÁTICA GRADO I. I. Tecnologías Informáticas Tema 3. Magnetostática Prof. Norge Cruz Hernández

2. Tema 3. Magnetostática. (6 horas) 3.1 Introducción 3.2 Fenómenos magnéticos. El campo magnético. 3.3 Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Movimiento de cargas en un campo magnético 3.4 Fuerza magnética sobre un elemento de corriente. 3.5 Acción del campo magnético sobre un circuito plano. Momento magnético de una espira. 3.6 Ley de Biot-Savart. Aplicaciones.

3. Tema 3. Magnetostática. (8 horas) 3.7 Fuerza entre corrientes paralelas. Definición del amperio. 3.8 Flujo magnético. Ley de Gauss para el magnetismo. 3.9 Ley de Ampere. Aplicaciones. 3.10 Teoría electrónica del magnetismo: dipolo magnético en la materia. 3.11 Paramagnetismo y Diamagnetismo. Magnetización y susceptibilidad magnética. 3.12 Ferromagnetismo. Histéresis magnética.

4. Bibliografía Clases de teoría: - Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11. • Clases de problemas: • - Boletín de problemas • -Problemas de Física General, I. E. Irodov • Problemas de Física General, V. Volkenshtein • Problemas de Física, S. Kósel • Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V. D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva. • Libros de consulta: • Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.

5. La aguja de una brújula se desvía al acercarse a un conductor que conduce una corriente eléctrica. • Hans Cristian Oersted • 1819

6. 3.6 Ley de Biot-Savart. Aplicaciones. • Principio de superposición de campos magnéticos: el campo magnético total generado por varias cargas en movimiento es la suma vectorial de los campos generado por cada una de las cargas de forma individual. • ley de Biot y Savart

7. campo magnético originado por un conductor con corriente

8. campo magnético de un conductor con corriente largo y recto. • El campo magnético forma anillos alrededor del conductor, y tiene el mismo valor para el mismo radio.

9. Fuerza entre corrientes paralelas. Definición del amperio. • fuerza entre conductores paralelos • Colocamos dos conductores a la distancia r, y transportando corrientes en la misma dirección. • ambos se atraen

10. definición de ampere (1 A) • Un ampere es la corriente invariable que, si está presente en dos conductores paralelos de longitud infinita y separados por una distancia de un metro en el espacio vacío, provoca que cada conductor experimente una fuerza exactamente 2 X 10-7 newton por metro de longitud.

11. campo magnético de una espira circular de corriente

12. en el caso de tener N espiras

13. Electroimán que contiene muchas espiras, y por ello una corriente moderada puede crear el campo magnético suficiente para atraer mucha chatarra.

14. 3.8 Flujo magnético. Ley de Gauss para el magnetismo. • Líneas del campo magnético: son líneas cuya tangente en cada punto tiene la misma dirección que el campo magnético en ese punto. • Las limaduras de hierro, como las brújulas tienden a alinearse con las líneas del campo magnético, lo que nos ayuda a visualizarlas.

18. flujo magnético y ley de Gauss del magnetismo flujo de un vector Con esta definición podemos determinar el flujo del campo magnético en una superficie: Ley de Gauss del magnetismo Wilhelm Weber físico alemán (1804-1891)

19. 3.9 Ley de Ampere. Aplicaciones.

20. si recorremos el camino en sentido contrario usamos la regla de la mano derecha para saber el signo de la corriente Si hacemos la integración en sentido contrario a las agujas del reloj, las corrientes que salen son positivas.

21. la superficie no la atraviesa ninguna corriente

22. intentemos con una trayectoria cualquiera

23. intentemos con una trayectoria cualquiera que no encierra corriente

24. Ley de Ampere

25. campo de un cilindro largo La corriente está distribuida uniformemente en toda el área de la sección transversal del conductor.

26. campo de un solenoide

28. campo de un toroide r muy grande solenoide

29. 3.10 Teoría electrónica del magnetismo: dipolo magnético en la materia. • La fuerza que ejerce el campo magnético sobre una carga en movimiento se determina por: • Si existe campo eléctrico: • fuerza de Lorentz

30. fuerza magnética sobre un elemento de corriente

31. momento de torsión sobre una espira • momento dipolar magnético

32. origen del campo magnético creado por un imán. • Los electrones que componen el entorno de los átomos de un elemento químico son como pequeñas espiras. Algunos elementos químicos se combinan varios electrones y podemos obtener un momento magnético neto en un determinado material (hierro). • movimiento desordenado de los átomos en un material

33. Colocaremos un material no magnetizado en un campo magnético y sucede …

34. El tiempo que tarda un electrón en realizar una órbita es: • La corriente que crea una espira de un electrón de esta forma es:

35. Es una magnitud cuantizada, y en particular, en una determinada dirección:

36. constante de Planck • magnetón de Bohr