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El campo magnético generado por un alambre por el que circula una corriente

Transcripción del video

resulta que no solo un campo magnético ejerce una fuerza sobre una carga en movimiento o bien sobre una corriente sino que también las cargas en movimiento y las corrientes inducen un campo magnético esto está padre porque nos da una cierta simetría entre estos dos conceptos y después eso es una pista para que con cálculo y otras herramientas más avanzadas podamos ver que los campos magnéticos y eléctricos son dos lados de una misma moneda de los campos electromagnéticos bueno por el momento vamos a enfocarnos en esto de que una carga en una corriente crean un campo magnético de hecho tan solo un electrón crea un campo magnético pero bueno eso tiene sus detallitos vamos a pensar mejor aún escalo un poco más grande y para esto vamos a dibujar un ala nueva entonces ese de ahí es un alambre y vamos a pensar que por ese alambre está pasando una corriente y déjame ponerla y la voy a poner así que va hacia arriba vale entonces por aquí está pasando una corriente bueno resulta que aquí se genera un campo magnético y la forma es la siguiente la forma del campo es que hace círculos concéntricos alrededor del alambre en cierta dirección ahorita la voy a pintar con este color rojo resulta que se crean círculos concéntricos en esta dirección vale entonces esa es una forma de describirlo pero otra forma de describirlo así con la anotación que hemos usado antes es poner que del lado derecho el campo magnético entra observa la flecha está entrando y luego pasa por atrás entonces aquí entra esto de aquí son las colas de las flechas pero luego al darle la vuelta al alambre y pasar del lado izquierdo al chocar aquí con el plano de la pantalla tenemos que el campo magnético sale estos de aquí son las puntas de las flechas que están mostrando que el campo sale ahora como se supone que es esto o sea como como se que se ve así bueno pues resulta que hay una cierta fórmula que usa un producto cruz pero es mejor pensar en estas reglas que nos simplifican la vida y aquí vamos a utilizar otra regla de la mano derecha y ésta tiene que ver con agarrar el alambre déjame tomar este color para dibujar una mano y entonces lo que uno hace es pensar que agarra este alambre con la mano derecha poniendo el pulgar en dirección en dirección de la corriente entonces nos quedaría algo así este sería mi mi pulgar por este lado irían mis dedos por aquí viene el índice tenemos el resto de la mano y por acá baja la muñeca sale entonces al poner al poner la mano así lo que sucede es que el pulgar va en dirección de la corriente y los dedos bueno déjame dar aquí el alambre tonces aquí está el alambre que lo estamos agarrando pero los dedos justo giran en el sentido que tiene que ir el campo magnético back mira es lo mismo que acá y que acá arriba y los dedos están saliendo de este lado del alambre que es justo lo que marcan estos puntitos o bien esta flecha back entonces así es como nos acordamos hacia dónde tiene que girar bueno vamos a seguir agarrando un poquito de intuición acerca de esto y pensemos qué sucede si estamos cerca del alambre pues la intuición nos debería decir que mientras más cerca estemos pues el campo magnético va a ser más fuerte va a tener una mayor magnitud y esto tiene sentido porque si nos alejamos y nos alejamos pues como que ese campo magnético se va repartiendo en un área más grande aquí tenemos un pequeño círculo entonces se reparte un poquito pero por acá por acá ya tenemos un círculo grandote entonces el campo queda repartido en una pues en una mayor porción y por eso va a ser menor ahorita que pongan la fórmula vas a ver cómo refleja esta idea para entonces ya tenemos cómo se ve ya tenemos la forma o bien la dirección así que ya nada más no voy a preocupar por la magnitud y la voy a poner con este color azul bueno resulta que el campo magnético tiene la siguiente magnitud está dada por un hábitat voy a decir que se está muy es una letra griega que parece como una u multiplicado por la corriente dividido dividido entre dos por pi por r y quién es este r pues es lo que platicábamos es la distancia a la cual estamos del alambre entonces pensemos que es esta distancia de acá vale estoy acá es r bueno entonces esto de aquí es la formulita hasta ahorita no he probado nada pero más o menos tiene sentido con lo que hemos platicado si eres muy grande la magnitud se hace pequeña si estamos a una misma distancia y debería de ser pues la misma magnitud que esta idea de los círculos para vamos a platicar de esta muy está muy se le conoce como la permeabilidad del material o del ambiente y eso tiene que ver con en donde está el alambre si el alambre está no sé en hule o en agua o en metal o en aire o en el vacío entonces este mundo tiene que ver con el ambiente van o no con el material del cable sino con dónde está para la física de prepa de preparatoria pues usualmente el ambiente es aire y resulta que la permeabilidad del aire es muy similar a la permeabilidad del vacío son casi iguales entonces pues usualmente cuando cuando decimos que está en el aire utilizamos la permeabilidad del vacío a la cual le llamamos muy 0 va entonces estar acá es la del vacío está de acá es una constante son ciertos numeritos que pues yo no me he aprendido pero como siempre no se puede almacenar en la calculadora o buscarla en internet o en una tabla ok entonces ahora sí vamos a hacer un problema para entender todas estas ideas y nada más hay que ponerles numeritos pensemos que esta corriente es de 2 samper o amperes pensemos que este punto está a 3 metros de distancia a 3 metros de distancia del alambre de acá y entonces con esta información ya podemos ver pues qué sucede con el campo magnético ya sabemos cuál es la dirección porque como estamos acá del lado izquierdo sabemos que el campo magnético está saliendo y por lo tanto la dirección del campo es hacia afuera de la pantalla vamos con la magnitud y para eso nada más hay que substituir acá entonces que nos quedaría nos quedaría que ve la magnitud la magnitud debe el campo magnético es igual a estamos suponiendo vamos a suponer que estamos en el aire entonces usaremos la permeabilidad del vacío ahorita vemos cuánto es x y que sabemos que estos amperes además le voy a poner el 2 dividido dividido entre dos por pin dos volví por r por tres hay que asegurarnos que todo esté en el sistema internacional pero si verdad pérez metros y la permeabilidad si todo está en sistema internacional esto de aquí cuánto es pues antes de pasarle a la calculadora simplificamos el 2 con el 2 nos queda muy 0 dividido entre 3 y 10 dividido entre 3 pi muy bien entonces vamos a la calculadora a ver qué nos dice entonces voy a pasarla para acá venciendo este valor de la permeabilidad lo guardé aquí en esta variable porque se parece a mí entonces vamos a ver cuánto nos da dividido entre tres por ti 3 por ti otra vez está aún la uar de ello previamente en la calculadora pero la puedes buscar en internet o en una tabla entonces eso nos da 1.33 por 10 a la menos 7 entonces la magnitud de 1.33 por 10 a la menos 7 y como el campo magnético son teclas esta de aquí presencialidad es una magnitud muy muy pequeña es 10 a la menos 7 es un campo magnético bien débil y bueno por esta razón los cables de tu televisión no andan alborotando las monedas pero bueno porque hay entonces fíjate todo está muy padre verdad con esto ya vimos que no sólo los campos magnéticos mueven a las partículas cargadas o bien afectan a las corrientes que pasan por un alambre sino que además la corriente que pasa por un alambre crea un campo magnético que tiene una forma circular esto está padre como te decía al principio eso nos da una cierta simetría también pasa esto en electrostática donde las cargas y los campos eléctricos están muy relacionados entre sí de hecho si sigues estudiando física cada vez más avanzada vas a poder ver esto que te digo de que los campos electro eléctricos y los magnéticos son dos lados de una misma moneda van más o menos tiene que ver con que se ve magnético si es un campo que está pasando a tu lado pero si te mueves junto al campo entonces parece ser estático y entonces se parece un poco más a un campo eléctrico bueno lo voy a dejar aquí y si quieres puedes investigar más al respecto pero en el siguiente vídeo veremos qué sucede si tenemos dos alambres paralelos por los cuales está pasando una carga y vamos a ver si esos alambres se atraen o bien se repelen