Ley de Oersted para el campo magnético de un conductor rectilíneo que transporta corriente

Ley de electromagnetismo de Oersted: sus fórmulas y aplicaciones

¿Qué es la Ley de Oersted?

físico danés Hans Christian Oersted descubrió la relación entre la electricidad y el magnetismo el 21 de abril de 1820. ley de oersted “La corriente crea un campo magnético alrededor”.

Los experimentos de Oersted influyeron fuertemente en Joseph Henry y Michael Faraday y sentaron las bases para las máquinas eléctricas modernas después de explorar los efectos magnéticos de las corrientes eléctricas en un sentido más profundo.

Después de muchos experimentos, Oersted descubrió que un conductor recto que lleva una corriente eléctrica induce un campo magnético. La dirección del campo magnético depende de la dirección de la corriente que fluye a través del conductor. La dirección del campo magnético se puede encontrar mediante la regla del pulgar derecho o la regla de la mano izquierda y derecha de Fleming.

Brevemente, Oersted descubrió lo siguiente acerca de los conductores rectos que transportan corriente.

• Un conductor que transporta corriente produce un campo magnético a su alrededor.
• Las líneas de campo magnético (producidas por la corriente) rodean el conductor a través del cual fluye la corriente.
• Las líneas de campo magnético (producidas por la corriente) se encuentran en planos perpendiculares a los conductores (es decir, en ángulo recto (90°) entre sí).
• Cuando cambia la dirección del flujo de corriente, también cambia la dirección de las líneas del campo magnético.
• La intensidad del campo magnético es directamente proporcional a la densidad de corriente.
• La fuerza del campo magnético en un punto es inversamente proporcional a la distancia de ese punto desde el cable que lleva la corriente.
• Existe un campo magnético alrededor del cable hasta que se interrumpe el flujo de corriente.

El experimento de la brújula magnética de Ørsted (que detecta que una corriente lineal produce un campo magnético lineal) también confirma el hecho de que:

• Si dos conductores paralelos que llevan corriente llevan la misma corriente, pero en direcciones opuestas, el campo magnético resultante es cero. Esto se debe a que ambos campos magnéticos tienen polaridades opuestas y se repelen entre sí.
• Si dos conductores paralelos que llevan corriente tienen la misma corriente y dirección, el campo magnético resultante se duplica. Esto se debe a que ambos campos magnéticos tienen la misma polaridad y se atraen entre sí.
• El efecto magnético es directamente proporcional a la corriente que circula por el conductor.

Información útil: la ecuación de ley de oersted Se aplica solo a circuitos de corriente continua (CC) sin inductores ni condensadores. En otras palabras, no funcionará en un circuito de corriente alterna (CA) que consiste en una batería que carga un capacitor a través de una resistencia.

Fórmulas y ecuaciones de la ley de Oersted

La ley de Oersted se puede escribir en forma vectorial como:

∮_{Decir ah} BDyo = m_o I

de nuevo

∮_{Decir ah} BDyo = m_o ∫∫_s JdS

dónde:

• B = campo magnético
• yo = ahora
• ∮_{Decir ah} = integral de línea alrededor de una curva cerrada
• J = densidad de corriente
• S = superficie
• Permeabilidad absoluta = μ_o = 4Pi×10^-7 horas/minutos

Aplicación de la Ley de Oersted

Enumerado como una de las ecuaciones de Maxwell (ecuaciones de Ampere-Maxwell o ecuaciones de Maxwell-Faraday), el experimento de Oersted sentó las bases para sistemas electromecánicos avanzados como:

1. Motores eléctricos: Los motores eléctricos utilizan la Ley de Oersted para convertir energía eléctrica en energía mecánica. El campo magnético generado por la corriente eléctrica interactúa con los imanes del motor, lo que produce un movimiento rotatorio.
2. Transformadores: Los transformadores son dispositivos que utilizan la Ley de Oersted para transferir energía eléctrica de un circuito a otro. Un campo magnético variable generado por una corriente alterna en el devanado primario induce una corriente en el devanado secundario, permitiendo la transferencia de energía.
3. Medidores de corriente: Los medidores de corriente, como los amperímetros, utilizan la Ley de Oersted para medir la intensidad de una corriente eléctrica. Estos dispositivos aprovechan el campo magnético generado por la corriente para determinar la cantidad de corriente que fluye a través de un conductor.
4. Electroimanes: Los electroimanes son dispositivos temporales que utilizan la Ley de Oersted para generar un campo magnético cuando se les aplica una corriente eléctrica. Estos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como puertas de seguridad, equipos de levantamiento magnético y en la industria automotriz.
5. Magnetoterapia: La Ley de Oersted también encuentra aplicación en la magnetoterapia, una técnica utilizada para tratar ciertas afecciones médicas. Se utilizan campos magnéticos generados por corrientes eléctricas para estimular células y tejidos, con el objetivo de aliviar el dolor, acelerar la cicatrización de heridas o promover la regeneración celular.
6. MRI (Imagen por Resonancia Magnética): Los equipos de resonancia magnética utilizan la Ley de Oersted para generar campos magnéticos intensos y controlados, que interactúan con los átomos del cuerpo humano. Esto permite obtener imágenes detalladas del interior del cuerpo y se utiliza ampliamente en diagnósticos médicos.

Estas son solo algunas de las aplicaciones más comunes de la Ley de Oersted. Sin embargo, es importante tener en cuenta que esta ley tiene un impacto significativo en muchos otros campos, como la generación de energía eléctrica, la electrónica, la navegación por brújula, la industria del transporte y la investigación científica.

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