Fuerza magnética sobre conductor rectilíneo

Actividades

Para demostrar la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una corriente eléctrica se construye un dispositivo consistente en un potente imán que produce un campo de 500 gauss o B=0.05 T, sobre cuyo polo norte se pegan dos raíles hechos con láminas de cobre. La porción de conductor es una varilla de cobre de L=15 cm de longitud.

La corriente se suministra mediante una descarga en arco de i=60 A. La corriente y el campo son perpendiculares, por lo que la fuerza sobre la varilla es

Fm=iBL=0.05·60·0.15=0.45 N

Si la masa de la varilla es de 1.35 g, su aceleración es de 333.3 m/s2. Las elevadas aceleraciones conseguidas podrían sugerir que se podría emplear la varilla como proyectil de un cañón electromagnético.

La velocidad de la varilla al final de los raíles de 50 cm es

Se introduce

  • La intensidad del campo magnético (gauss), en el control de edición titulado Campo magnético
  • Intensidad de la corriente (A), en el control de edición titulado Intensidad
  • Longitud de la varilla, entre 5 y 20 cm, en el control de edición titulado Longitud
  • Masa de la varilla (g), en el control de edición titulado Masa

Se pulsa el botón titulado Empieza,

Se observa el movimiento de la varilla. En la parte superior del applet, se nos informa de la posición y velocidad de la varilla en función del tiempo.

Pulsando en el botón titulado Pausa, se detiene el movimiento y se muestra el vector campo B, el sentido de la corriente, y el vector fuerza F sobre la varilla. Para que la varilla continúe su movimiento se pulsa el mismo botón titulado ahora Continua.

SolenoideApplet aparecerá en un explorador compatible JDK 1.1