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Física · Glosario

¿Qué es Campo magnetostático?

Definición 28.1 Física universitaria — primer año · Capítulo 28 — Magnetostática: campo, fuerzas y dipolos

Las corrientes estacionarias (cargas en movimiento permanente) crean en cada punto un campo magnético B→\vect B (tesla, T\mathrm{T}), definido por la fuerza qv→∧B→q\vect v\wedge\vect B que ejerce sobre una carga de prueba en movimiento (Definición 17.1). Sus líneas de campo son tangentes a B→\vect B y están orientadas según él. Los imanes permanentes crean campos de la misma naturaleza, a partir de las corrientes microscópicas de sus átomos. Órdenes de magnitud: la Tierra 5×10−5 T5 \times 10^{-5}\,\mathrm{T}; un imán de nevera 0.01 T0.01\,\mathrm{T}; un aparato de resonancia magnética de 1.5 T1.5\,\mathrm{T} a 3 T3\,\mathrm{T}; los mayores campos permanentes de laboratorio 45 T45\,\mathrm{T}.

Tres mapas de campo. Un punto es una corriente hacia el lector y una cruz una corriente que se aleja. Las líneas de un hilo son circunferencias; las de una espira la atraviesan y se cierran por fuera; las de un solenoide largo son rectas y uniformes dentro y se cierran muy lejos, donde el campo es débil — en todos los casos, sin fuente ni sumidero.
Tres mapas de campo. Un punto es una corriente hacia el lector y una cruz una corriente que se aleja. Las líneas de un hilo son circunferencias; las de una espira la atraviesan y se cierran por fuera; las de un solenoide largo son rectas y uniformes dentro y se cierran muy lejos, donde el campo es débil — en todos los casos, sin fuente ni sumidero.

Ejemplos

Ejemplo 28.7 (Órdenes de magnitud)

Un hilo de 10 A10\,\mathrm{A} a 1 cm1\,\mathrm{cm}: B=2×10−7×10/0.01=2×10−4 TB = 2 \times 10^{-7} \times 10/0.01 = 2 \times 10^{-4}\,\mathrm{T}, cuatro veces el campo terrestre — la brújula sí gira. Una bobina de 100100 espiras, de radio 5 cm5\,\mathrm{cm}, con 2 A2\,\mathrm{A}: μ0NI/2R=2.5 mT\mu_0NI/2R = 2.5\,\mathrm{mT} en su centro. Un solenoide de 10001000 espiras por metro con 5 A5\,\mathrm{A}: 6.3 mT6.3\,\mathrm{mT}; con un núcleo de hierro de permeabilidad relativa 10001000 vendrían varios teslas si el hierro no saturase cerca de 2 T2\,\mathrm{T} — el techo de todo electroimán, y la razón de que los campos más intensos vengan de bobinas superconductoras sin hierro.

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