29.8 Campo magnético de un conductor largo y recto

El experimento de Oersted demostró que una carga eléctrica en movimiento, o una corriente, originan un campo magnético en el espacio que la rodea. Hasta ahora hemos estudiado la fuerza que ese tipo de campo ejercerá sobre un segundo conductor por el que circula corriente o sobre una carga en movimiento en el campo. A continuación se empezará a calcular los campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas.

    Primero hay que examinar la densidad de flujo que rodea a un conductor largo y recto que transporta una corriente constante. Si se esparcen limaduras de hierro sobre el papel que rodea al conductor, como se aprecia en la figura 29.20, se alinearán en círculos concéntricos

alrededor del conductor. Una investigación similar del área que rodea al conductor con una brújula magnética ratificará que el campo magnético es circular y que está dirigido en el sentido del avance de las manecillas del reloj, como se ve a lo largo de la dirección de la corriente convencional (positiva). Ampére ideó un método conveniente para determinar la dirección del campo que rodea a un conductor recto, que recibió el nombre de regla del pulgar de la mano derecha (consulte la figura 29.20).

Si el conductor se toma con la mano derecha de modo que el pulgar apunte en la dirección de la corriente convencional, los demás dedos que sujetan al conductor indicará la dirección del campo magnético.

La inducción magnética, o densidad de flujo, a una distancia perpendicular el de un conductor largo y recto por el que circula una corriente I, como muestra la figura 29.21, se puede calcular a partir de

donde /x es la permeabilidad del medio que rodea al conductor. En los casos especiales del vacío, el aire y los medios no magnéticos, la permeabilidad µ₀ es

Cuando se usa esta constante con la ecuación (29.12), es necesario que la corriente esté en amperes, el campo en teslas y la distancia desde el conductor en metros.

Determine el campo magnético B en el aire a una distancia de 5 cm de un alambre largo por el que circula una corriente de 8 A

.

Plan: La magnitud del campo se calcula a partir de la ecuación (29.12) y la dirección se determina por la regla del pulgar de la mano derecha.

Solución:  

Si el medio que rodea no es el aire o un vacío, se debe considerar que la permeabilidad difiere de µ₀