FUERZA ENTRE CONDUCTORES PARALELOS

Si por dos conductores circula una corriente, cada uno sufrirá el efecto del campo magnético del otro. Si la corriente es de igual sentido aparece una fuerza de atracción entre ambos.

De acuerdo con lo anterior se puede concluir que dos conductores paralelos que transportan corrientes del mismo sentido se atraen.

Si los alambres son recorridos por corrientes de sentido contrario se repelan.

GALVANÓMETRO

Uno de los primeros dispositivos para medir la intensidad eléctrica fue el dispositivo denominado galvanómetro.

El hecho de que un campo magnético provoque un momento de torsión sobre una espira se utiliza ampliamente en el galvanómetro, que es un dispositivo diseñado para medir pequeñas intensidades.

Un galvanómetro consta de una aguja que indica la medida. Esta aguja está encargada de amplificar visualmente el movimiento de la espira, permitiendo la lectura directa de la intensidad desplazándose frente a una escala graduada con los valores de medida. En ocasiones esta escala tiene en su parte inferior un espejo corrector de paralaje que permite evitar los errores de lectura del dispositivo.

INTERACCIÓN ENTRE CONDUCTORES EN MOVIMIENTO Y CAMPOS MAGNÉTICOS

Se sabe que toda carga en movimiento o toda corriente eléctrica generan un campo magnético en el espacio en que lo rodea.

Faraday se interesó por averiguar si el fenómeno inverso se cumplía, es decir, si los campos magnéticos originaban corrientes.

Para ello Faraday experimentó para llegar al descubrimiento del fenómeno de la inducción electromagnética.

En primer lugar, se observó que cuando un conductor MN se desplaza con velocidad (v) y perpendicular al campo magnético (B), los electrones libres que hay dentro del conductor estarán en movimiento en la misma dirección de la velocidad de este y cada uno de ellos actuara una fuerza magnética cuya magnitud es:

Como consecuencia de la fuerza continua ejercida sobre los electrones, se produce acumulaciones de carga negativa en el extremo M y positivo en el extremo N, originando un campo eléctrico dentro del conductor y por lo tanto, una diferencia de potencial llamada f.e.m. inducida (ε)

Cuando una carga se encuentra en equilibrio la fuerza eléctrica y magnética que actúan sobre estas son iguales, es decir

Donde E representa la magnitud del campo eléctrico que aparece entre los extremos del conductor. Como f.e.m inducida (ε) es igual al producto de la magnitud del campo (E) por la distancia (L) entre las cargas que lo produce, se tiene:

ε = E.L pero como E = v.B se tiene:

Ahora, si se conectan los extremos MN del conductor con un alambre a un amperímetro formando un circuito, se observa una corriente eléctrica. La corriente producida por una f.e.m inducida se denomina CORRIENTES INDUCIDAS.

Cuando el conductor permanece en reposo dentro del campo magnético o cuando el movimiento es paralelo a la dirección de las líneas del campo no se produce corriente inducida, se requiere que el conductor corte las líneas de campo.

Faraday también observó que al cerrar o abrir el interruptor de un circuito se producía una variación de campo magnético y por lo tanto, una f.e.m inducida. Para explicarlo se valió del concepto del flujo magnético que a continuación se ilustra.

FLUJO MAGNÉTICO

El flujo magnético (Ø) mide la cantidad de campo magnético que pasa a través de determinada superficie. Se calcula por el producto del área (A) de la superficie por la componente del campo (BN) normal a ella.

Como BN se mide en , Wb/m2 y A en m2 entonces el Ø se medirá en Weber en el sistema internacional.

Para describir el experimento realizado consideramos dos espiras P y Q, colocadas cerca. La espira P está conectada a una batería y Q a un amperímetro. Se percibe que al cerrar el interruptor, el amperímetro indica una corriente en Q pero de sentido contrario con respecto a la anterior.

Esto se debe a que el campo creado por la corriente varía durante un corto tiempo.

La variación del campo da como resultado una variación del flujo magnético sobre la espira, originándose así una corriente inducida.

TALLER

1.Observa la solución del siguiente problema

La figura muestra 3 hilos (A,B y C) rectilíneos de 1m de longitud dispuestos de manera que sus ejes pasen por los vértices de un triángulo equilátero. El alambre A transporta una corriente de 3A entrando al plano, el alambre B transporta 6A saliendo del plano y el alambre C transporta 2A hacia afuera del papel.

Hallar la magnitud de la fuerza que se ejerce sobre el alambre C, debido a las corrientes que circulan por los alambres a y b.

2. La figura muestra 2 alambres conductores rectilíneos paralelos que llevan corriente de diferente sentido. Haz las configuraciones correspondientes, aplica la regla de la mano derecha y aplica la fuerza que actúa sobre cada conductor.