Fuerza sobre un conductor por el que circula una Corriente

 Fuerza sobre un conductor por el que circula una Corriente

¿Qué es un conductor?

Un conductor puede ser un cable o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperarse que la resultante de las fuerzas sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica.


¿Qué es una corriente eléctrica?


Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas en movimiento. Conocida ya la fuerza que el campo B ejerce sobre una única carga, calculamos ahora la fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente



Fuerza sobre un conductor rectilíneo

Imaginemos un conductor rectilíneo de sección A por el que circula una corriente eléctrica I. La fuerza a la que se ve sometido cuando se encuentra en un campo B uniforme será la suma de la fuerza sobre todas las cargas.


Si n es el número de cargas q por unidad de volumen, y vd la velocidad de desplazamiento de las mismas, el número de cargas en un elemento de volumen de longitud l es:







por lo que la fuerza total se calculará multiplicando el número de cargas por la fuerza ejercida sobre cada una de ellas:


Definimos el vector l como un vector de módulo la longitud del conductor y dirección y sentido el que indica la intensidad de corriente. Recordando la expresión de la intensidad I podemos escribir la fuerza como:

Fuerza sobre un conductor de forma arbitraria



Si el conductor tiene sección constante pero una forma arbitraria y el campo no es uniforme, la fuerza se calcula mediante la integral, tomando un elemento diferencial de corriente según el sentido de la intensidad:

Aunque el conductor no sea rectilíneo, si el campo B es uniforme la expresión anterior se simplifica ya que se puede sacar B fuera de la integral. Entonces, según se aprecia en el dibujo, la fuerza total que B ejerce sobre el conductor de longitud l no rectilíneo es la misma que ejercería en caso de que el conductor fuera rectilíneo y uniera los puntos iniciales (a) y final (b) del conductor (l´).


Fuerza sobre un Conductor

Para un conductor de longitud L, por el que circula una corriente I, situado en el seno de un campo magnético B:


  • La fuerza es siempre perpendicular al plano determinado por el conductor y el campo magnético.
  • El sentido se puede determinar aplicando la regla del sacacorchos, o de la mano derecha.
  • Su módulo depende del ángulo que formen el conductor y el campo. Adquiere el valor máximo cuando el conductor forme un ángulo de 900 con el vector campo.


http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/magnet/fuerzamag2.html4

https://fisquiweb.es/Videos/Electromagnetismo/FuerzasConductoresLab.htm

https://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_magn%C3%A9tica#:~:text=Una%20corriente%20el%C3%A9ctrica%20es%20un,que%20circula%20una%20corriente%20el%C3%A9ctrica.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ce/Voltage_source_with_metallic_conductor.svg/1200px-Voltage_source_with_metallic_conductor.svg.png





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