Electromagnetisme |
Camp magnètic
La balança de corrent Força i moment sobre una espira El galvanòmetre La roda de Barlow Corrent rectilini L'espira El solenoide y el toroide Oscil·lacions d'un imant (I) Oscil·lacions d'un imant (II) |
Intensitat del corrent | |
Intensitat del correntLa intensitat del corrent elèctric és la càrrega que travesa la secció normal S del conductor en la unitat de temps. En l'estudi del motor iònic vam veure el significat de flux màssic i de flux de càrrega o intensitat
La càrrega Q que travessa la secció normal S en el tempst, és la continguda en un cilindre de seccióS i longitud v·t. Càrrega Q = (nombre de partícules per unitat de volumn)·(càrrega de cada partícula q)· (volum del cilindre Svt) Q = n·qS·v·t DividimQ entre el temps t i obtenim la intensitat del corrent elèctric. i = nqvS La intensitat és el flux de càrrega o la càrrega que travessa la secció normal S en la unitat de temps, i és el producte dels termes següents:
Força sobre una porció de conductor rectiliniEn l'espectròmetre de masses o en el ciclotró ja hem estudiat la força que fa un camp magnètic sobre un portador de càrrega i el moviment que produeix.
En la figura es mostra la direcció i el sentit de la força que fa el camp magnètic B sobre un portador de càrrega positiu q que es mou cap a l'esquerra amb velocidad v.
Calculem la força sobre tots els portadors (nSL) de càrrega continguts en la longitud L del conductor:
El vector unitari ut=v/v té la mateixa direcció i sentit que el vector velocitat, o el sentit en el qual es mouen els portadors de càrrega positiva. En el cas que el conductor no siga rectilini, o el camp magnètic no siga constant, s'ha de calcular la força sobre un element de correntdl
ActivitatsPer a demostrar la força que fa un camp magnètic sobre un corrent elèctric es construeix un dispositiu que consisteix en un imant potent que produeix un camp de 500 gauss, o B = 0.05 T, sobre el pol nord del qual s'enganxen dos rails fets amb làmines de coure. La porció de conductor és una vareta de coure de L=15 cm de longitud. El corrent se subministra mitjançant una descàrrega en arc de i = 60 A. El corrent i el camp són perpendiculars, cosa que fa que la força sobre la vareta siga Fm = iBL = 0.05·60·0.15 = 0.45 N Si la massa de la vareta és de 1.35 g, la seua acceleració és de 333.3 m/s2. Les elevades aceleracions aconseguides podrien suggerir que es podria emprar la vareta com a projectil de un canó electromagnètic. La velocitat de la varetla al final dels rails de 50 cm és
S'introdueix
Prem el botó Comença. S'observa el moviment de la vareta. En la part superior de la miniaplicació (applet), se'ns informa de la posició i velocitat de la vareta en funció del temps. Si prems el botó Pausa, es deté el moviment i es mostra el vector camp B, el sentit del corrent, i el vector força F sobre la vareta. Per tal que la vareta continue el seu moviment prem el mateix botó, ara titulat Continua.
|
Força sobre un
conductor rectilini
