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El alambre central en la animación lleva una corriente constante. Puede cambiar la corriente del alambre en azul mediante el cursor deslizante (posición en metros, corriente en amperios e intensidad de campo magnético en teslas). Se muestra el diagrama de vectores del campo y, mediante doble-clic en la animación, se dibujan líneas de campo. Reinicio.
Mantenga nula la corriente en el alambre azul. ¿Qué orientación tiene el campo magnético en los puntos donde se encuentra el alambre
azul? Al dar corriente al alambre azul, podemos hacerlo entrando en el plano (negativa) o saliendo del plano (positiva). Teniendo en cuenta la expresión de fuerza magnética sobre cargas en movimiento, al dar corriente positiva al alambre azul, ¿qué orientación tendrá la fuerza sobre los portadores de carga móviles en su interior (corriente
eléctrica)? Compruébelo fijando un valor positivo para la corriente y observando la orientación de las flechas en negro que
aparecen. Estas flechas representan las fuerzas sobre cada alambre ejercida por el campo magnético del otro. Suponga que la corriente (positiva) hacia afuera en el alambre azul está producida por cargas negativas (electrones libres en el conductor) que viajan hacia dentro del plano. Sabiendo la orientación del campo magnético y la velocidad de los portadores, compruebe que la fuerza de Lorentz,
q v x B, da la orientación correcta de las fuerza. Llegaría al mismo resultado si supusiera, para la corriente saliente en el alambre azul, que está producida por cargas positivas moviéndose hacia
fuera.
Mueva el alambre azul a una nueva posición. La fuerza cambiará de orientación pero se mantendrá dirigida hacia el otro alambre (fuerzas atractivas para corrientes en el mismo sentido). Observe que aumentando la corriente la fuerza crece proporcionalmente. Si se cambia el sentido de la corriente (pasarla de valor positivo a negativo) se observa que las fuerzas se hacen repulsivas, manteniéndose dirigidas en la dirección perpendicular a los alambres (dirección que pasa por los circulitos rojo y azul que representan sus secciones transversales). Observe también que las fuerzas se hacen pequeñas cuando se aumenta la distancia entre los alambres, y viceversa. Esto se debe a que también la intensidad del campo magnético decrece con la distancia al hilo con corriente que lo produce.
No hemos hablado más que de la fuerza sobre el alambre azul. Obviamente, sobre el alambre central (rojo) tendremos una fuerza igual y opuesta (Tercera Ley de Newton) a la actuante sobre el alambre azul.
Ilustración creada por Anne J. Cox.
© 2004 Pearson Educación S. A.