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Inés

Teoría magnetismo l

Teoría magnetismo l.mp4

Física - PCE

Tema 3. Interacción electromagnética

vamos a entrar ahora en el tema del magnetismo del campo magnético, que es un tema algo largo. Y yo creo que lo importante en este tema es saber conocer bien, saber cómo calcular con vectores. Eso ya es tema. Mates matemáticamente cómo calcular con vectores. Y ya veréis que el tema del flujo también hay un flujo como el flujo eléctrico, sólo que con unas complicaciones más. Pero si se entiende todo bien, no es no es gran cosa el campo magnético, Así que vamos allá. Bueno, primero hablaremos sobre la fuerza y el campo magnético, igual que sucedía con el campo eléctrico y con el campo gravitatorio. Luego los efectos del campo magnético sobre cargas que están en movimiento y y bueno, y luego dispositivos que ya hay creados que funcionan gracias a leyes del campo magnético. Y para acabar, hablaremos del flujo magnético. Así que empezamos con el tema del producto vectorial antes de empezar y entrar directamente con con lo importante del campo magnético. Quiero Sólo me veo tranquilo. Si os explico un poco, espero que ya sepáis cómo calcular con productos vectoriales, pero aun así yo os lo explico, porque aunque sea un tema de mates. Creo que es importante que lo entendáis. Entonces, en este tema aparecerán en alguna ocasión dos vectores que se multiplicarán como un producto vectorial. O sea, encontraréis una expresión como ésta Lo encontraréis con la velocidad. Encontraréis velocidad por el campo magnético. Un producto vectorial de vectores. Gráficamente cómo es? Si tenemos un producto vectorial de A del vector A por el vector B. Si lo miramos gráficamente, tenemos el vector A y el vector B y el producto vectorial de esos dos vectores de A y B. El producto vectorial es otro vector. Es este aquí a por B, que es perpendicular A A y AB es perpendicular a los dos y tendrá, pues, una cierta longitud. Cuál es esa longitud? Pues esa longitud, el módulo del producto Autorial de aporte es esa longitud Será el módulo de A por el módulo de B Por el seno del ángulo que forman los dos ángulos A y B Es este Aquí el ángulo Z. Si lo queremos, esto es para encontrar el módulo. Si queremos calcularlo vectorial realmente entonces tendríamos el vector A por el vector B. Entonces la componente X de A. Iria aquí la componente y de aquí y la componente Z de ir de aquí y la componente XD aquí la componente y D aquí la componente zd ira aquí la siguiente porque es un vector. Hablamos de vectores de tres dimensiones que tienen tres coordenadas. Entonces como es las X en vectores solemos referirnos con el vector unitario y las y nos referimos con el vector unitario J y las zs. Nos referimos al vector unitario K. Entonces ponemos esto los valores de X y y Z del vector a los valores de X y y Z del vector B. Y aquí los vectores unitarios y JK Si hacemos el determinante, esta matriz nos dará un valor por y un valor por J y un valor por K. Ese total en forma de y J y K será el vector que es el producto vectorial entre a y B. O sea, nos dará este vector de aquí. De acuerdo, nada más me enrollo aquí un poco porque quiero que esto quede bien Claro. Es a A por B Es un vector perpendicular A y B y su módulo. La distancia Lo que mide pues es el módulo de A por el módulo de B por el seno del ángulo que forman. En nuestro caso, el producto vectorial que se hará será el que saldrá será el producto vectorial de la velocidad por el campo B que al campo magnético Ya veréis que lo llamaremos B y siempre os por si os no quiero decir siempre, por si acaso la lío, pero prácticamente siempre en los ejercicios de selectividad de las Bau nos nos sale que nos saldrán situaciones en las que la velocidad y el campo serán perpendiculares. Si a caso en el que el vector a y el vector B serán perpendiculares, es decir que la angulo teta será noventa grados, siempre nos ignoraremos con que la velocidad y el campo magnético están perpendiculares. Y para qué nos sirve esto? Pues que entonces, cuando hagamos el producto vectorial entre la velocidad y el campo, nos saldrá un vector perpendicular, lógicamente. Pero su módulo qué será? Pues multiplicar el módulo de A por el módulo B de B y el sino el seno de noventa grados es uno. Así que esto, como si no estuviera básicamente cuando sean perpendiculares. La el módulo de A por B será el módulo de A por el módulo B espero que esto sea entendido. Y si no, mirad bien este tema de mates. Pero he querido tema de matemáticas. Pero he querido, ya que al final estamos para la física. Pero he querido hacerle un énfasis a esto. Continuamos con el campo magnético. Empezamos ya con el campo magnético de imanes. No sé más. Esto es algo conceptual, pero va bien conocerlo. Entonces, el campo, el campo magnético va según los polos. Es decir, si tenemos Steam de aquí, tenemos estimar que tiene el Polo Norte y el Polo Sur. Entonces por el exterior del imán, estas líneas son el campo magnético por el exterior del imán. Como veis, el campo magnético va de norte hacia sur, va de norte hacia el sur y luego por dentro, el imán, pues va de sur a norte, es decir, por fuera. Como veis, va de norte hacia sur y por dentro de sur a norte y vuelve a salir. Sí, indefinidamente. Y aquí pasa lo mismo de norte hacia el sur. Entra de norte hacia el sur todo el rato. Y luego hay ésta, ésta que salen muy disparadas hacia afuera que no llegan. Estas no salen del sur, pero no no llegan a ningún lado. Esta esto realmente no es importante. No os fijéis en estas líneas de aquí. Quedaos con el concepto que va de norte a sur por fuera y de sur a norte por dentro. Qué sucede? Pues que lo que pasa es esto que el norte siempre busca al sur por el exterior. Qué pasa si tenemos dos imanes en una situación de atracción? Pues que estas líneas de norte irán hacia el sur de este otro imán. Este mismo imán. Sus líneas van de norte hacia sur. Y resulta que las líneas de este imán de aquí van de norte hacia este sur. Pero también van de desde este norte hasta este sur que está aquí cercano en este caso. Si juntamos dos polaridades distintas norte y sur, tenemos un fenómeno de atracción. Los dos humanos se atraen, imanes se atraen. Luego tenemos distanciamiento. Si tenemos dos pueblos iguales, ya sea norte y norte o si tuviéramos sur y sur. Como son el mismo polo. Como es las líneas? Las líneas del norte no van hacia el norte, van hacia el sur. Pero como no encuentra sur como veis entre ellas mismas como que se repelen se distancian. En este caso, los imanes no podríamos juntarlos. Hay esa fuerza que no nos deja juntar dos imanes. Pero como veis estas líneas sí que van de norte hacia el sur. Siempre van de norte hacia el sur. Aquí también De norte a sur. Vale, Así es como funcionan los imanes. Pasamos ahora con la ley de Lawrence. La ley de Lawrence nos dice la fuerza ejercida sobre una partícula que está inmersa en un campo magnético. Por ejemplo, imaginémonos los campos magnéticos. Ahora veremos. Estas cruces verdes nos indican que el campo magnético va hacia adentro. Va hacia adentro el papel como si fuera la parte de atrás de una flecha. Y ahora os Ahora veremos La nomenclatura esta sobre las X. Pero entonces la fuerza en vector es el Es la carga positiva o negativa. Según lo que sea por el producto vectorial de la velocidad por el B. El vector B es el vector del campo magnético. Como es una fuerza, estará en Newtons. Entonces esto el vector Fuerza y su dirección y sentido irá según este producto vectorial. Y como sabemos como vemos, aquí tenemos esta partícula que va hacia arriba. La velocidad es ésta hacia arriba. Y tenemos un campo magnético que entra hacia dentro del papel aquí que de una visión tres D y lo que podemos saber el vector de fuerza será el producto vectorial. La dirección y sentido vendrá por el producto vectorial entre V y B y este producto vectorial Hacia dónde va? Qué vector crea que hacia dónde va? Será un vector perpendicular a VB como hemos visto al principio. Y para saber hacia dónde va utilizaremos lo que le llamamos la regla de la mano derecha. Si posicionamos, como vemos así la mano así la mano de esta forma como sale en la imagen. De acuerdo, que estos dos dedos formen más o menos noventa grados. Entonces, si tenemos el vector a el este dedo el dedo índice irá en dirección del vector A y el dedo medio irá en dirección del vector B. Entonces, teniendo esta posición, buscamos cómo poner el índice y el medio para seguir la dirección de A y B. Y como nos quede este dedo de aquí, el dedo pulgar, ésta será la dirección de A por B. Es decir, vamos a ver aquí en este ejemplo tenemos la velocidad que va hacia arriba y el campo B hacia dentro. Si pongo mi mano así, este de aquí será la velocidad. Y este de aquí es el campo B. Y entonces este pulgar será la fuerza. Voy a poner la mano como necesito. Voy a hacer la pantalla en grande para que me veáis mejor. Entonces la este dedo, que es el primer vector que es la velocidad es tiene que va hacia arriba, así que la velocidad hacia arriba Pues luego este de aquí que representa el campo, va hacia dentro del papel. Ahora está apuntando hacia mí, No tiene que ir hacia adentro. Así. Entonces, como veis, lo que tengo es el vector del campo magnético que va hacia dentro, el vector de la velocidad que va hacia arriba. Entonces el producto vectorial entre la velocidad y el campo magnético da la fuerza que va en este sentido. Y como vemos si nos fijamos aquí, si enfermos, aquí sucede esto. Voy a coger la velocidad, va hacia arriba, el campo va hacia dentro y la fuerza ejercida por el campo magnético como es, va hacia la izquierda. Esta fuerza aquí es la fuerza eléctrica. No le hagamos caso, pues la fuerza del campo magnético va aquí hacia la izquierda. Hay otra regla de la mano derecha. Si es más fácil para vosotros, que es la siguiente, ponemos la mano así. Entonces la dirección de los dedos es la velocidad. Nos imaginamos hacia una dirección perpendicular hacia afuera. En nuestra palma. Esto será el campo y el pulgar será la fuerza. Entonces la velocidad va hacia arriba Y el campo que sale de aquí la velocidad va hacia arriba, los dedos hacia arriba y el campo que sale de aquí va hacia dentro. Así que pongo la mano así Campo hacia adentro, velocidad hacia arriba. La fuerza va hacia aquí y una vez más funciona. Es lo que pasa aquí. Así podemos encontrar y deducir cómo encontrar la fuerza, la fuerza. Así es como podemos encontrar la fuerza magnética. Y cómo calculamos el módulo? Pues q por el módulo de V por el módulo de B Por el seno del ángulo que forman V y B como siempre o casi siempre nos encontraremos En este caso, V es perpendicular a B. Entonces esto el seno de noventa grados de acero. Así que el módulo de F será Q por V por B y la dirección Ya vemos que va hacia la izquierda. Es muy importante saber jugar así con con los vectores y es lo que vemos aquí. Si la velocidad y el campo son perpendiculares. El módulo de FSC por V por B, porque el seno de noventa da uno De acuerdo, esto entendemos La regla de la mano derecha no nos sirve para encontrar el módulo, sino que nos sirve para encontrar hacia dónde va la fuerza. Y entonces, una vez hecho esto, calculamos el módulo siguiendo esta expresión, por ejemplo, otra manera si queremos calcular y entonces la fuerza que sería en este caso, pues sería el módulo y el módulo lo ponemos en negativo y lo multi multiplicamos por y por el vector y porque el vector y representa las X, entonces aquí va en el vector, en el eje X hacia atrás. Entonces, como va hacia atrás, es en negativo, en negativo el módulo que encontremos y luego le ponemos detrás la letra I eso supongo que lo sabréis porque es algo propio del tema de matemáticas. Pues lo digo para que más o menos lo entendáis. Insisto en que insisto que en realidad la fórmula para encontrar el módulo siempre será ésta. Y en el caso que sean perpendiculares, se simplifica en esto porque el seno de noventa es uno. Y luego, en este caso, la velocidad y el campo son perpendiculares. La velocidad va para arriba. Hay que tener una visión tres D. La velocidad va hacia arriba y el campo hacia adentro. Entonces, entre la velocidad y el campo hay noventa grados, aunque no se ve aquí. En dos dimensiones, la velocidad va hacia arriba y el campo hacia a dentro. Entre la velocidad y el campo hay noventa grados y luego última cosa no os despistéis, claro, En la dirección que nos da el producto vectorial funciona la regla a la mano derecha. Siempre que aquí no se cambia el signo, es decir, siempre que la carga sea positiva. En este caso la carga es positiva. Así que va, como nos dice la regla de la mano derecha. Si en cambio la carga es negativa, por ejemplo, un electrón. Aquí cambiamos el signo será negativo. Y como será negativo, la fuerza irá en sentido contrario. Es decir, si hacemos como antes la regla de la mano derecha velocidad para arriba, campo hacia a dentro. Esto es la fuerza. Pero si la carga es negativa, se cambia el signo. Así que la fuerza iría hacia este lado. Sentido contrario. De acuerdo, Lo vamos a hacer con la otra regla. Velocidad para arriba, campo hacia adentro. La fuerza va hacia la izquierda, pero como la carga es negativa, cambiamos de sentido. Es decir, la fuerza irá hacia la derecha si la carga es positiva hacia la izquierda. Si la carga es positiva, es como nos dice la regla de la mano derecha. Si la carga es negativa en sentido contrario a lo que nos dice la regla de la mano derecha.

El texto proporciona una explicación detallada sobre el concepto y las propiedades del campo magnético, enfocándose en la importancia del cálculo vectorial en este contexto. Se inicia con una introducción al tema, destacando la similitud entre el campo magnético y otros campos como el eléctrico y gravitatorio, y la relevancia de entender el flujo magnético y el uso de vectores para su cálculo.Se introduce la idea de fuerza y campo magnético, seguido por la explicación de cómo afecta el campo magnético a las cargas en movimiento y la mención de dispositivos que utilizan las leyes del campo magnético. Se hace énfasis en el concepto de producto vectorial, explicando cómo se calcula y su importancia para entender la interacción entre la velocidad de una carga y el campo magnético.El texto describe el campo magnético generado por imanes, explicando cómo las líneas de campo van del polo norte al sur por fuera del imán y de sur a norte por dentro. Se introduce la ley de Lorentz, que describe la fuerza ejercida sobre una partícula dentro de un campo magnético, y se explica cómo calcularla utilizando el producto vectorial de la velocidad de la partícula y el campo magnético.Se detalla el uso de la regla de la mano derecha para determinar la dirección de la fuerza resultante del producto vectorial entre la velocidad y el campo magnético. También se menciona cómo el signo de la carga afecta la dirección de la fuerza, con una carga negativa invirtiendo la dirección indicada por la regla de la mano derecha.Finalmente, se enfatiza la importancia de comprender el cálculo vectorial y la regla de la mano derecha para calcular correctamente la magnitud y dirección de la fuerza magnética sobre una carga en movimiento dentro de un campo magnético.

Campo magnético: fuerza, efectos y flujo. Producto vectorial, fuerza sobre cargas en movimiento, dispositivos y flujo magnético.

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