Por un largo conductor rectilíneo circula una corriente continua de intensidad I.
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Dibuja las líneas del campo magnético que crea este conductor, indicando, claramente, los sentidos de la intensidad y del campo.
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¿Qué fuerza recibirá una partícula de carga +q que se deposita sin velocidad a una distancia h del conductor.
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Recordando que μ
0/4π
= 10-7 U.S.I., ¿cuál es la definición internacional del amperio?.
SOLUCIÓN
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El campo magnético B que crea un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente de intensidad I en un punto P situado a una distancia r del conductor es (Ley de Biot y Savart) directamente proporcional a la intensidad I de la corriente que circula por el conductor e inversamente proporcional a la distancia r al punto P. La constante de proporcionalidad k depende del medio en el que está situado el conductor. La expresión del módulo del campo magnético es la siguiente:
μ
corresponde a la permeabilidad magnética del medio en el que está el conductor.
La dirección del vector B es tangente a una circunferencia cuyo centro es un punto del conductor y su radio es la distancia r del conductor al punto P.
Para establecer el sentido del vector B se aplica la regla de la mano derecha, de modo que si cogemos el conductor con la mano de forma que el dedo pulgar extendido indique el sentido de la corriente, el resto de los dedos indican el sentido del vector.
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La acción que ejerce un campo magnético sobre una carga eléctrica es directamente proporcional al valor de la carga, al valor de la intensidad del campo magnético y a la velocidad de la partícula cargada. Por lo tanto, si la carga se deposita sin velocidad a una distancia h del conductor, la fuerza que ejerce el campo magnético que crea el conductor sobre la carga es nula.
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La definición de la unidad de intensidad de corriente en el S.I. toma como base la expresión del módulo de la fuerza que se ejerce entre dos conductores por los que circulan corrientes eléctricas:
Tomando I1 = I2 = 1 Amperio (A) , r = 1 metro y considerando el vacío como el medio en el que se encuentran los dos conductores (μ
0 = 4π
10-7 T·m·A-1) y sustituyendo en la ecuación anterior
"Dos conductores rectilíneos paralelos situados a una distancia de 1 m de distancia están recorridos por intensidades de corriente de 1 Amperio si la fuerza con la que interactúan por unidad de longitud de conductor es de 2·10-7 N/m. La fuerza será de atracción entre los dos conductores si las intensidades tienen el mismo sentido y será de repulsión si las intensidades tienen signos contrarios".
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