Enseñame sobre magnetismo, lorentz, bobina, corriente electrica, ley de ampere -laplace, BIOT- SAVART, fuerza entre hilo de corriente
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El magnetismo es un fenómeno físico fundamental en la naturaleza. Está asociado con campos magnéticos que ejercen fuerzas sobre cargas eléctricas en movimiento. Estos campos magnéticos pueden ser generados por corrientes eléctricas o por materiales con propiedades magnéticas permanentes, como los imanes. En esta figura, podemos observar las líneas de campo magnético que salen del polo norte y entran al polo sur de un imán, formando un patrón característico.
La fuerza de Lorentz describe cómo interactúan las cargas eléctricas en movimiento con los campos magnéticos. Cuando una partícula cargada se mueve con una velocidad v a través de un campo magnético B, experimenta una fuerza perpendicular tanto a su dirección de movimiento como a la dirección del campo magnético. La magnitud de esta fuerza depende de la carga de la partícula, su velocidad, la intensidad del campo magnético y el ángulo entre la velocidad y el campo. Esta fuerza es fundamental en muchas aplicaciones tecnológicas, como motores eléctricos, aceleradores de partículas y espectrómetros de masa.
La ley de Biot-Savart es una de las leyes fundamentales del electromagnetismo. Permite calcular el campo magnético generado por una corriente eléctrica en cualquier punto del espacio. Según esta ley, cada pequeño segmento de un conductor por el que circula corriente contribuye al campo magnético total. La contribución de cada elemento de corriente es proporcional a la intensidad de la corriente, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. La dirección del campo magnético es perpendicular tanto al elemento de corriente como a la línea que une el elemento con el punto donde se calcula el campo. Esta ley es esencial para entender cómo se distribuye el campo magnético alrededor de conductores con formas arbitrarias.
La ley de Ampère-Laplace, también conocida simplemente como ley de Ampère, establece que la circulación del campo magnético a lo largo de un camino cerrado es igual a la corriente eléctrica total que atraviesa la superficie delimitada por ese camino, multiplicada por la permeabilidad del vacío. Esta ley es especialmente útil para calcular campos magnéticos en situaciones con alta simetría. Las bobinas o solenoides son aplicaciones prácticas de estos principios. Un solenoide es un conductor enrollado en forma de hélice, y cuando circula corriente por él, se genera un campo magnético uniforme en su interior. La intensidad de este campo es proporcional tanto a la corriente como al número de vueltas por unidad de longitud. Las bobinas se utilizan en numerosas aplicaciones, como electroimanes, transformadores, motores eléctricos y dispositivos de almacenamiento de energía magnética.
Cuando dos conductores paralelos transportan corriente eléctrica, se ejerce una fuerza magnética entre ellos. Este fenómeno se explica porque cada conductor genera un campo magnético a su alrededor, y este campo interactúa con la corriente del otro conductor. La fuerza por unidad de longitud entre los conductores es directamente proporcional al producto de las intensidades de corriente e inversamente proporcional a la distancia que los separa. Si las corrientes fluyen en la misma dirección, como se muestra en esta figura, los conductores se atraen mutuamente. Por el contrario, si las corrientes fluyen en direcciones opuestas, los conductores se repelen. Este principio es fundamental en el funcionamiento de muchos dispositivos electromagnéticos, como motores y galvanómetros. Además, la definición del amperio, la unidad básica de corriente eléctrica en el Sistema Internacional, se basa históricamente en la fuerza entre conductores paralelos.