Magnetic Field due to a Current Carrying Circular Coil

INNOVATION 3D

20 Jan 201806:15

Summary

TLDREl campo magnético generado por una bobina circular con corriente se ha estudiado en detalle. Se ha demostrado que las líneas de fuerza magnética son circulares cerca de los extremos de la bobina y casi paralelas en el centro, donde el campo magnético es uniforme. La intensidad del campo magnético disminuye a medida que aumenta la distancia del centro de la bobina, siendo máximo en el centro y perpendicular al plano de la bobina. Al aumentar la corriente que fluye a través del conductor, la intensidad del campo magnético aumenta, y al aumentar el radio de la bobina, disminuye. La bobina se comporta como un imán con un polo Norte y un polo Sur, cuya polaridad se puede determinar utilizando la regla de las agujas. Este resumen ofrece una visión concisa y precisa del script, fomentando el interés de los usuarios.

Takeaways

🧲 Un campo magnético se produce alrededor de una bobina circular que lleva corriente.
✋ La dirección de estas líneas de fuerza magnéticas se puede encontrar utilizando la regla de la pulgar derecha.
🔄 Las líneas de fuerza magnéticas son circulares cerca de los dos brazos de la bobina, pero son casi paralelas cerca del centro de la bobina.
📉 La intensidad del campo magnético disminuye a medida que aumenta la distancia del centro del conductor.
🔝 En el centro de la bobina, el campo magnético es máximo y está dirigido perpendicularmente al plano de la bobina que lleva corriente.
🔋 La intensidad del campo magnético se puede aumentar al aumentar la corriente que fluye a través del conductor.
📏 Al aumentar el radio de la bobina, la intensidad del campo magnético disminuye.
🧲 La bobina produce un campo magnético que demuestra que la bobina se comporta como un imán con un polo Norte y un polo Sur.
🕰 La regla del reloj se utiliza para encontrar la polaridad de una bobina que lleva corriente; si la corriente fluye en sentido antihorario, se considera el polo Norte, y si fluye en sentido horario, se considera el polo Sur.
🧲 Al conectar un conductor recto y modificarlo para formar un bucle circular, se puede observar el patrón específico de las líneas de fuerza magnéticas.
📉 Al golpear suavemente la cartulina con el circuito encendido y ajustar el rango de corrientes, se puede observar que los filings de hierro se alinean con las líneas de fuerza magnéticas.
🔧 El uso de un compás o una regla de Maxwell puede verificar las reglas de la dirección de las líneas de fuerza magnéticas.

Q & A

¿Qué sucede cuando se pasa una corriente eléctrica a través de un conductor recto?
-Cuando se pasa una corriente eléctrica a través de un conductor recto, se produce un campo magnético alrededor del conductor, el cual puede representarse como círculos concéntricos alrededor del alambre.
¿Cómo se puede determinar la dirección de las líneas de fuerza magnéticas en un conductor recto?
-La dirección de las líneas de fuerza magnéticas en un conductor recto se puede encontrar utilizando la regla de la mano derecha o la regla del tapón de Maxwell, ambas reglas pueden verificarse con una aguja de brújula.
¿Qué ocurre cuando se transforma un conductor recto en un bucle circular y se conecta a una batería?
-Al transformar un conductor recto en un bucle circular y conectarlo a una batería, se puede observar que las direcciones de las corrientes que fluyen a través de cada brazo del bucle circular son mutuamente opuestas.
¿Cómo se alinean los filings de hierro alrededor de un bucle circular cuando se enciende la corriente?
-Cuando se enciende la corriente en un bucle circular, los filings de hierro se alinean en un patrón específico, formando círculos alrededor de cada brazo del conductor, lo que demuestra la presencia de un campo magnético.
¿Cómo varía la dirección de las líneas de fuerza magnéticas en el interior del bucle circular en relación con la dirección de la corriente?
-La dirección de las líneas de fuerza magnéticas dentro del bucle circular es opuesta a la dirección de la corriente en cada brazo del conductor. Si la corriente fluye hacia arriba, las líneas de fuerza giran en sentido antihorario, y si fluye hacia abajo, giran en sentido horario.
¿Cómo se considera el campo magnético cerca del centro del bucle circular?
-Cercano al centro del bucle circular, las líneas de fuerza se vuelven casi paralelas entre sí, lo que sugiere que el campo magnético puede considerarse uniforme en esa región.
¿Cómo se relaciona la intensidad del campo magnético con la distancia al centro del conductor?
-La intensidad del campo magnético disminuye a medida que aumenta la distancia desde el centro del conductor. El campo magnético es máximo en el centro del bucle y está dirigido perpendicularmente al plano del lazo que lleva corriente.
¿Qué ocurre cuando se aumenta la corriente que fluye a través del conductor?
-Al aumentar la corriente que fluye a través del conductor, se puede observar que más filings de hierro se alinean con las líneas de campo magnético, lo que indica que el número de líneas de fuerza magnética aumenta con la intensidad magnética.
¿Cómo afecta el aumentar el radio del bucle circular la intensidad del campo magnético?
-Al aumentar el radio del bucle circular, la intensidad del campo magnético disminuye.
¿Cómo se comporta un bucle circular que lleva corriente en términos magnéticos?
-Un bucle circular que lleva corriente se comporta como un imán y tiene un polo Norte y un polo Sur.
¿Cómo se utiliza la regla del reloj para determinar la polaridad de un bucle circular que lleva corriente?
-La regla del reloj se utiliza para encontrar la polaridad de un bucle circular que lleva corriente. Si la corriente fluye en sentido antihorario al mirar una cara particular del bucle, esa cara se considera el polo Norte. Si la corriente fluye en sentido horario, la cara se considera el polo Sur.
¿Cómo se relaciona la polaridad de un bucle circular con la dirección de la corriente y las líneas de fuerza magnéticas?
-La polaridad de un bucle circular se relaciona directamente con la dirección de la corriente y las líneas de fuerza magnéticas. La dirección de la corriente determina la orientación de las líneas de fuerza, y en consecuencia, la polaridad del bucle (Norte o Sur).

Outlines

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🧲 Campo magnético generado por un bobina circular con corriente

Este párrafo describe la generación de un campo magnético alrededor de una bobina circular a través de la corriente eléctrica. Se menciona que el campo magnético se puede representar mediante círculos concéntricos alrededor del conductor, formando una concha cilíndrica de líneas de fuerza magnéticas. La dirección de estas líneas de fuerza se puede determinar utilizando la regla de la mano derecha o la regla del tornillo de Maxwell, ambas verificables con una aguja de brújula. Al modificar el conductor recto en una bobina circular y conectar los extremos a una batería, un interruptor, y un amperímetro en serie, se observa que las direcciones de los flujos de corrientes a través de cada brazo del lazo son mutuamente opuestas. Al golpear ligeramente la cartulina y esparcir hierro molido, los filamentos de hierro se alinean formando círculos alrededor de cada brazo del conductor, evidenciando la presencia de un campo magnético. La regla de la mano derecha se aplica para encontrar la dirección de las líneas magnéticas en relación con el flujo de corriente ascendente o descendente. Además, se estudian las propiedades del campo magnético, observando que las líneas de fuerza son circulares cerca de los brazos del conductor y se vuelven casi paralelas hacia el centro de la bobina, donde el campo magnético puede considerarse uniforme. La intensidad del campo magnético disminuye con la distancia al centro del conductor, siendo máximo en el centro de la bobina y dirigido perpendicularmente al plano de la bobina. Al aumentar la corriente, se alinean más filamentos de hierro, indicando un aumento en la intensidad del campo magnético. Al aumentar el radio de la bobina, disminuye la intensidad del campo magnético. Finalmente, se utiliza la regla del reloj para determinar la polaridad de la bobina con corriente, donde el flujo de corriente en sentido antihorario indica el polo norte y el flujo en sentido horario indica el polo sur.

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🔌 Resumen de las propiedades del campo magnético de una bobina circular

Este párrafo resume las características clave del campo magnético generado por una bobina circular con corriente. Se destaca que el campo magnético es producido alrededor de la bobina y que su dirección se puede encontrar usando la regla de la mano derecha. Las líneas de fuerza magnéticas son circulares cerca de los dos brazos del lazo, pero son casi paralelas cerca del centro de la bobina que lleva corriente. La intensidad del campo magnético disminuye a medida que aumenta la distancia del centro, y se puede aumentar al incrementar la corriente fluyendo a través de la bobina. Al aumentar el radio de la bobina, la intensidad del campo magnético disminuye. Además, se puede determinar la polaridad de la bobina con corriente usando la regla del reloj, donde el flujo de corriente en un sentido determinará si la cara de la bobina es el polo norte o sur.

Mindmap

Keywords

💡Campo magnético

El campo magnético es una región en torno a un conductor que lleva corriente, donde se produce una fuerza magnética. En el video, se estudia cómo el campo magnético se distribuye alrededor de un conductor circular. Este concepto es fundamental para entender la naturaleza del campo magnético generado por un conductor con corriente.

💡Conductor recto

Un conductor recto es un alambre o tubo conductor que tiene una forma lineal. En el script, se menciona que al pasar corriente a través de un conductor recto, se produce un campo magnético en forma de círculos concéntricos alrededor del conductor, lo cual es un concepto clave para entender la formación de campos magnéticos.

💡Regla de la campana

La regla de la campana, también conocida como la regla del dedo meñique derecho, se utiliza para determinar la dirección de los campos magnéticos generados por un conductor con corriente. En el video, se aplica esta regla para encontrar la dirección de los campos magnéticos alrededor de un conductor circular, lo que es crucial para entender cómo se alinean los filamentos de hierro.

💡Bucle circular

Un bucle circular es una forma de conductor que forma un círculo. En el video, se transforma un conductor recto en un bucle circular y se conecta a una batería para estudiar el campo magnético que produce. Este bucle es el núcleo del experimento presentado en el video y es esencial para demostrar las propiedades del campo magnético.

💡Filamentos de hierro

Los filamentos de hierro son partículas de metal que se utilizan para visualizar los campos magnéticos. En el video, se esparcen estos filamentos sobre una cartulina y, al encender la corriente, se alinean formando círculos que representan visualmente el campo magnético. Este método es una demostración práctica de la distribución del campo magnético.

💡Derechos de la mano

Los derechos de la mano son reglas para determinar la dirección de los campos magnéticos y las fuerzas electromotrices. En el video, se utiliza la regla del dedo meñique derecho para encontrar la dirección de los campos magnéticos alrededor de un conductor con corriente. Esta regla es fundamental para comprender la polaridad del campo magnético generado por el bucle circular.

💡Intensidad del campo magnético

La intensidad del campo magnético es la fuerza o la magnitud del campo en un punto específico. En el video, se muestra que la intensidad disminuye a medida que se aleja del centro del conductor y aumenta con la corriente. Este concepto es esencial para entender cómo varía el campo magnético a lo largo del bucle.

💡Radio del bucle

El radio del bucle se refiere a la distancia desde el centro del bucle hasta su borde. El script menciona que al aumentar el radio del bucle, la intensidad del campo magnético disminuye. Este concepto es importante para entender cómo el tamaño del bucle afecta su campo magnético.

💡Polo Norte y Polo Sur

Los polos norte y sur son las regiones magnéticas de un imán o de un conductor con corriente que indica la dirección en la que los campos magnéticos fluyen. En el video, se utiliza la regla de la campana para determinar la polaridad de un bucle circular con corriente. La identificación de estos polos es crucial para entender cómo el bucle se comporta como un imán.

💡Corriente

La corriente es el flujo de electricidad a través de un conductor. En el video, se pasa una corriente de aproximadamente dos amperios a través del conductor circular y se aumenta hasta seis amperios para observar cómo esto afecta el campo magnético. La corriente es la fuerza motriz detrás de la generación del campo magnético y su aumento resulta en un aumento en la intensidad del campo.

💡Regla del reloj

La regla del reloj es una herramienta para determinar la polaridad de un bucle con corriente. En el video, se utiliza esta regla para identificar el polo norte y el polo sur del bucle circular. Esta regla es esencial para comprender la orientación de los campos magnéticos en relación con la dirección del flujo de corriente.

Highlights

Un campo magnético es producido alrededor de un conductor circular que lleva corriente.

La dirección de las líneas de fuerza magnéticas se puede encontrar utilizando la regla de pulgar derecho.

Las líneas de fuerza magnéticas son circulares cerca de los dos brazos del bucle, pero son casi paralelas cerca del centro.

El campo magnético puede considerarse uniforme cerca del centro del conductor.

La intensidad del campo magnético disminuye a medida que aumenta la distancia desde el centro del conductor.

El campo magnético es máximo en el centro del bucle y está dirigido perpendicularmente al plano del lazo que lleva corriente.

La intensidad del campo magnético aumenta al aumentar la corriente que fluye a través del conductor.

Al aumentar el radio del bucle, la intensidad del campo magnético disminuye.

El bucle produce un campo magnético que demuestra que se comporta como un imán con un polo Norte y un polo Sur.

La regla del reloj se utiliza para encontrar la polaridad de un bucle que lleva corriente.

Si el电流 (corriente) fluye en dirección antihoraria, esa cara del bucle se considera el polo Norte.

Si el电流 (corriente) fluye en dirección horaria, esa cara del bucle se considera el polo Sur.

Las partículas de hierro se alinean en un patrón específico cuando se golpea suavemente la cartulina, mostrando la presencia de un campo magnético.

El número de líneas de fuerza magnética aumenta con el aumento de la intensidad magnética.

El derrame de partículas de hierro se alinea con las líneas de campo magnético al aumentar la corriente.

El bucle, al ser modificado de un conductor recto, mantiene las propiedades magnéticas fundamentales.

La polaridad de un bucle portador de corriente se puede determinar observando la dirección del flujo de corriente y la emergencia de las líneas de fuerza magnética.

La polaridad se define en función de la dirección de la corriente y el sentido en el que las líneas de fuerza magnética salen o entran en el bucle.