¿Cómo verificar la ley de Biot-Savart?


El campo magnético creado en un punto P por un elemento de corriente i ds es:

La ecuación anterior representa la ley de Biot-Savart.

El vector dB es perpendicular a la vez a:

ds (que tiene la dirección de la corriente)

y al vector unitario r dirigido desde el elemento longitudinal de corriente (ds) al punto P.

El campo magnético dB es inversamente proporcional a r2, donde r es la distancia desde el elemento al punto P.

Sin embargo, normalmente la corriente forma un bucle en el conductor y no tienes un elemento de corriente sólo y aislado.

Todos los elementos de corriente a lo largo del bucle contribuyen al campo magnético en el punto P.

¿Cómo medir el campo magnético dB debido únicamente a un pequeño elemento de corriente?

¡ Ahí va una idealización !



Sabemos que no existe campo magnético creado por un elemento de corriente en la dirección de éste.

Las direcciones de las dos líneas verdes del bucle se unen en el punto P.

La corriente que circula por las líneas verdes no produce campo magnético en P.

El campo magnético en el punto P es debido a la corriente en los dos cables amarillos.

Podemos mantener unos de los cables amarillos muy elejado del punto P (para hacer su efecto despreciable).

Ahora ya tenemos una manera de medir el campo magnético originado por un elemento de corriente.

Pulsa con el puntero colocado cerca del cable derecho amarillo y arrastra arriba /abajo para cambiar la longitude del cable.

Pulsa con el puntero colocado cerca del cable izquierdo amarillo y arrastra el ratón arriba/abajo o derecha /izquierda para variar la longitud del cable o su posición.

El punto P se mueve cuando haces los cambios arriba indicados.

El valor del campo magnético en el punto P se muestra en la esquina superior izquierda.

Pulsa en la batería de corriente contínua (DC) para cambiar su polaridad.

Puedes cambiar el valor de la intensidad suministrada por la fuente de corriente en la caja de texto.

Los puntos negros móviles representan la velocidad media de traslación de los electrones.

Si introduces un valor grande de la intensidad de corriente, loselectrones se mueven más rápidamente.

Realiza incrementos del valor de la intensidad de corriente hasta que veas que los electrones...

¡cambian de dirección -> se mueven más rápido -> cambian de dirección !

¿Por qué sucede esto? ¿Tiene algún error el programa?

¡Observa el giro de las ruedas de un coche cuando acelera!

¡ Esas ruedas parecen girar más rápido y cambiar de dirección....!


¡Tus sugerencias serán muy estimadas!. Please click hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw

Autor: Fu-Kwun Hwang, Dept. of physics, National
 Taiwan Normal University

Traducción: José Villasuso Gato

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