La regla de la mano derecha (y solución numérica)

en un vídeo anterior vimos que un cable recto por el que fluye una corriente eléctrica produce un campo magnético en círculos concéntricos a su alrededor en este vídeo vamos a ver cómo recordar la dirección del campo magnético producido por la corriente digamos que esta pluma representa el cable recto que lleva una corriente eléctrica y digamos que la corriente fluye en esta dirección hacia la punta de la pluma sabemos que el campo magnético va a girar alrededor del cable en círculos voy a usar esta pulsera para representar el campo magnético su dirección puede ir en este sentido el campo magnético va hacia la derecha como pueden ver con la marca de la flecha o en este otro sentido donde el campo magnético va hacia la izquierda así que como recordamos cuál va a ser la dirección del campo magnético esta es la pregunta una sencilla regla que todos usan es la regla de la mano derecha y dice que tomemos el cable sujetándolo con la mano derecha no la mano izquierda sino con la mano derecha tal forma que el pulgar represente la dirección de la corriente eléctrica aquí la corriente eléctrica va en esta dirección por lo que mi pulgar tiene que apuntar a esa dirección después los cuatro dedos que rodean al cable nos van a indicar la dirección del campo magnético noten que los dedos que rodean al cable me dicen que el campo magnético por arriba del cable va hacia la derecha por lo que ahora sé que el campo magnético tiene que ir en esta dirección por arriba va hacia la derecha y si la corriente eléctrica fluye en el otro sentido es decir hacia abajo ahora voy a sujetar al mismo conductor con mi mano derecha de esta forma porque el pulgar tiene que apuntar hacia la dirección de la corriente de esta forma ahora fíjense en los cuatro dedos los cuatro dedos me dicen que el campo magnético por arriba va hacia la izquierda lo ven se mueve hacia la izquierda así que ahora el campo magnético va a ir en esta dirección a veces tienen que determinar la dirección del campo magnético en un punto específico alrededor del conductor por ejemplo de nuevo digamos que tenemos una corriente en este cable que va en esta dirección y les pregunto cuál es la dirección del campo magnético en un punto específico que está aquí a la derecha del conductor como lo calculamos bueno de nuevo el primer paso es el mismo usa en la mano derecha para sujetarlo por completo y la dirección del campo magnético será esta que es a la derecha en la parte de arriba voy a usar de nuevo la pulsera de esta forma y una vez que tengan la línea del campo magnético para encontrar la dirección del campo magnético en un punto específico se dibuja una tangente a la línea del campo así que quiero saber cuál es la dirección del campo magnético en este punto de acá del lado derecho voy a sujetar la pulsera así quiero saber cuál es la dirección del campo magnético en este punto por lo que tenemos que imaginar una recta tangente a este círculo en este punto como se verá voy a inclinar la un poco para que puedan verla mejor si dibujamos una tangente acá ésta puede tener dos direcciones una hacia allá y la otra hacia acá pero como ya sabemos que la dirección del campo magnético va así la tangente tiene que ir hacia abajo por lo que el campo magnético a la derecha del conductor va a ir hacia abajo de esta forma aquí también puedo rotar la pulsera y noten que al llegar a este punto espero que puedan ver que aquí la flecha apunta hacia abajo cual creen que sea la dirección del campo ético por abajo pueden tratar de encontrar esto por su cuenta pausa en el vídeo y piensen en esto en la parte de abajo me cuesta un poco de trabajo sostener esto pero si llegamos a la parte de abajo de nuevo imaginen dibujar una recta tangente aquí como se verá la tangente de nuevo la inclino para que lo vean un poco mejor la tangente puede ir en esta dirección o en esta otra dirección pero nuevamente como conocemos la dirección del campo magnético que va en este sentido la tangente tiene esta dirección voy a girar la pulsera y noten que la marca de la flecha indica esta dirección en la parte de abajo ahora calcularlo de esta forma está bien si tienen algún objeto que les ayude como esta pulsera y esta flecha pero qué pasa si no lo estuvieran imaginarse esto puede ser algo difícil al menos lo era para mí así que les mostraré lo que yo hago cuando no tengo objetos de apoyo el primer paso es sostenerlo con la mano derecha son los mismos pasos y ahora imagino que el campo magnético se mueve en esta dirección ustedes también traten de imaginar esto el campo magnético se mueve así ahora sin usar algún objeto voy a usar mi dedo como una flecha y lo voy a mover en la dirección del campo magnético y si quiero conocer la dirección de un campo magnético en un punto específico voy a detener mi dedo en ese punto por ejemplo si quiero saber la dirección del campo magnético del lado derecho me detengo aquí y noten que va hacia abajo y si queremos conocer la dirección del campo magnético abajo detengo mi dedo aquí y vean va hacia la izquierda si quiero saber el campo magnético del lado izquierdo va hacia arriba y así sucesivamente así es como usamos la regla de la mano derecha y luego usamos el dedo para señalar la dirección de la línea del campo para encontrar la dirección del campo magnético en cualquier punto específico resolvamos algunos problemas tenemos un cable por el que pasa una corriente eléctrica de oeste a este encuentra la dirección del campo magnético en un punto directamente debajo del cable aquí tenemos que usar las direcciones norte-sur este y oeste recuerden que hacia allá es el norte este es el sur la derecha es este y la izquierda es oeste arriba y abajo así que tenemos un cable por el que pasa una corriente eléctrica de oeste a este de oeste a este es esta dirección este es el cable la corriente va de oeste a este necesitamos encontrar la dirección del campo magnético en un punto por debajo del cable pausa en el vídeo y traten de resolverlo primero por su cuenta muy bien vamos a hacerlo primero usamos la mano derecha para sujetar este conductor de esta forma en donde el pulgar señala la dirección de la corriente eléctrica así que lo sujetamos de esta forma y los cuatro dedos indican que el campo magnético tiene esta dirección ahora no usaremos ningún objeto de apoyo vamos a usar nuestra imaginación el campo magnético se mueve de esta forma estoy usando mi dedo para representar esto y ya que quiero conocer el campo magnético por debajo del cable detenerme debajo del cable ahora en esta dirección así que debajo del cable la dirección del campo magnético es hacia el norte no es arriba esto es arriba esto es al norte por lo que la respuesta es al norte resolvamos un problema más supón que estás de pie en tu cuarto y encuentras a un electrón que se mueve del techo al suelo justo frente a ti encuentra la dirección del campo magnético a tu derecha muy bien pensemos en esto estamos en nuestro cuarto o en esta habitación y hay un electrón que se mueve del techo al suelo de esta manera y queremos encontrar cuál es la dirección del campo magnético a nuestra derecha y quizás se pregunten de dónde salió el electrón recuerden que un electrón es una partícula cargada y siempre que se mueve una partícula cargada va a generar una corriente eléctrica y sabemos que una corriente produce un campo magnético es por eso que hay un campo magnético aquí y tenemos que encontrar cuál es de ese campo magnético de nuestro lado derecho esto es un poquito engañoso porque el electrón tiene una carga negativa de nuevo pause en el vídeo y traten de resolverlo muy bien la parte engañosa está en que los electrones son partículas con carga negativa por lo que si el electrón o la carga negativa se mueve hacia abajo entonces la dirección de la corriente va a ser hacia arriba porque recuerden que la dirección de la corriente eléctrica es la dirección de la carga positiva y la dirección opuesta a la carga negativa y ya que el electrón se mueve hacia abajo entonces la dirección de la corriente es hacia arriba de esta forma esta es la única parte engañosa ahora tenemos que encontrar la dirección del campo magnético aquí si no lo han hecho antes este es un buen momento para pausar el vídeo y ver si pueden resolverlo muy bien el primer paso es usar la mano derecha para sujetar este conductor de manera que el pulgar señale la dirección de la corriente eléctrica y ahora los cuatro dedos nos indican la dirección del campo magnético esto me dice que el campo magnético se mueve en esta dirección ahora uso mi dedo para indicar la dirección de esta forma el campo magnético se mueve de esta forma y como queremos encontrar la dirección en el lado derecho nos detenemos en la derecha y va a ir en esta dirección esto es al norte por lo que el campo magnético aquí tiene dirección al norte que aprendimos en este vídeo aprendimos cómo usar la regla de la mano derecha para encontrar la dirección del campo magnético básicamente donde tengamos un conductor de corriente vamos a usar la mano derecha para sujetarlo de manera que el pulgar indique la dirección de la corriente eléctrica y los cuatro dedos indican cuál es la dirección de este campo magnético