AndalucíaAndalucía
MadridMadrid
CataluñaCataluña
GaliciaGalicia
MurciaMurcia
ValenciaValencia
En construcciónAñadimos comunidades, materias, años y soluciones de forma progresiva y constante.
2021 · Ordinaria · Suplente
B.1-a
Examen
a) Por dos conductores rectilíneos muy largos y paralelos circulan corrientes de la misma intensidad y sentido. Explique razonadamente con la ayuda de esquemas: i) La dirección y el sentido del campo magnético creado por cada corriente en la región que les rodea. ii) La dirección y el sentido de la fuerza que actúa sobre cada conductor.
Conductores paralelosFuerza magnéticaLey de Ampère
a) i) La dirección y el sentido del campo magnético creado por cada corriente en la región que les rodea.

Para determinar la dirección y el sentido del campo magnético (B\vec{B}) creado por un conductor rectilíneo largo, se utiliza la regla de la mano derecha (RMD). Al apuntar el pulgar de la mano derecha en la dirección de la corriente (II), los dedos curvados alrededor del conductor indicarán el sentido de las líneas del campo magnético.Consideremos dos conductores paralelos, C1C_1 y C2C_2, con corrientes I1I_1 e I2I_2 de la misma intensidad y sentido (por ejemplo, saliendo del plano de la página). Las líneas de campo magnético generadas por cada conductor son círculos concéntricos alrededor de ellos.Aplicando la RMD para una corriente saliendo del plano de la página (hacia el observador), las líneas de campo magnético giran en sentido antihorario.Si C1C_1 está a la izquierda y C2C_2 a la derecha:• El campo magnético B1\vec{B_1} creado por C1C_1 en la región del conductor C2C_2 (a su derecha) apunta hacia abajo (o hacia el interior de la página, si el sistema de referencia es adecuado para mostrar los campos como entrantes/salientes del plano que contiene ambos conductores).• El campo magnético B2\vec{B_2} creado por C2C_2 en la región del conductor C1C_1 (a su izquierda) apunta hacia arriba (o hacia el exterior de la página).

a) ii) La dirección y el sentido de la fuerza que actúa sobre cada conductor.

La fuerza que actúa sobre un conductor rectilíneo por el que circula una corriente II y que se encuentra inmerso en un campo magnético B\vec{B} viene dada por la fuerza de Lorentz: F=IL×B\vec{F} = I \vec{L} \times \vec{B}. La dirección de la fuerza se puede determinar también con la regla de la mano derecha. Si el dedo índice apunta en la dirección de la corriente (II), el dedo corazón en la dirección del campo magnético (B\vec{B}), el pulgar apuntará en la dirección de la fuerza (F\vec{F}). Para este análisis, asumimos que los conductores son verticales y las corrientes suben.• \textbf{Fuerza sobre el conductor C2C_2 debido al campo B1\vec{B_1} de C1C_1}:El conductor C2C_2 tiene una corriente I2I_2 que sube. En la posición de C2C_2, el campo magnético B1\vec{B_1} creado por C1C_1 (que está a su izquierda y con corriente subiendo) apunta hacia el interior de la página. Aplicando la RMD (índice en sentido de I2I_2, corazón en sentido de B1\vec{B_1}), el pulgar indica que la fuerza F2\vec{F_2} sobre C2C_2 apunta hacia la izquierda, es decir, \textbf{hacia el conductor C1C_1}.

B (entrante)+vF

• \textbf{Fuerza sobre el conductor C1C_1 debido al campo B2\vec{B_2} de C2C_2}:El conductor C1C_1 tiene una corriente I1I_1 que sube. En la posición de C1C_1, el campo magnético B2\vec{B_2} creado por C2C_2 (que está a su derecha y con corriente subiendo) apunta hacia el exterior de la página. Aplicando la RMD (índice en sentido de I1I_1, corazón en sentido de B2\vec{B_2}), el pulgar indica que la fuerza F1\vec{F_1} sobre C1C_1 apunta hacia la derecha, es decir, \textbf{hacia el conductor C2C_2}.

B (saliente)+vF

En resumen, cuando dos conductores paralelos tienen corrientes en el mismo sentido, las fuerzas entre ellos son de \textbf{atracción} mutua.