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Ley del Magnetismo de Coulomb
Carlos Agustín de Coulomb fue el primer físico e ingeniero militar francés en introducir ley del magnetismo en 1785 conocido como Coulomb ley del cuadrado inverso del magnetismo de nuevo Ley del Magnetismo de CoulombExpresó una expresión cuantitativa de la fuerza sobre los polos de dos puntos aislados.
Tenga en cuenta que incluso un imán pequeño tiene dos polos, S (Sur) y N (Norte), por lo que realmente no puede obtener polos aislados. El concepto de polos solitarios es solo un enfoque teórico y no tiene nada que ver con la experiencia o la práctica. En aplicaciones prácticas, se supone que los polos de imanes largos y pequeños son polos puntuales.
culombio 1calle & 2Dakota del Norte ley del magnetismo
Por lo tanto, Coulomb usó una balanza de torsión (un instrumento que se usa para medir fuerzas muy pequeñas) para descubrir la ley de la fuerza magnética para dos masas magnéticas. La ley del magnetismo de Coulomb se puede expresar como:
La fuerza (repulsiva o atractiva) entre dos polos magnéticos (en un medio) es directamente proporcional al producto de las fuerzas de los polos magnéticos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los polos magnéticos.
En otras palabras,
Ley del Magnetismo de Coulomb La fuerza de atracción o repulsión entre dos polos magnéticos colocados sobre un medio es:
- Directamente proporcional a la fuerza del poste (F ∝ m1metros2).
- Inversamente proporcional al cuadrado de la distancia “r”2entre polos.
- Inversamente proporcional a la permeabilidad absoluta[μ]ode los medios de comunicación circundantes’.
Matemáticamente,
- F∝m1metros2 y F ∝ 1/r2
- F = K (m1m2) / μr2
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Fórmula y explicación de la ley del magnetismo de Coulomb
asumir;
- Fuerza magnética de los polos magnéticos = m1 y m2.
- Distancia entre dos polos magnéticos = r
- permeabilidad media = μ
Entonces la fuerza de atracción o repulsión ‘F’ entre los dos polos magnéticos es
de nuevo
de nuevo
Aquí, r^ es un vector unitario que indica la dirección de r. Entonces,
El valor de la constante “K” en el sistema SI de unidades es K = 1/4Pi.
de nuevo
En forma vectorial,
En la fórmula anterior, para m1 = metro2 = m y ‘r’ es 1 metro,
Entonces m2 = 1 o m = ±1 Weber (ver nota a continuación).
de unidad weber (en unidades de flujo magnético, es decir, la densidad de flujo magnético de 1 Wb/m2 Por ejemplo 1 Weber por metro cuadrado = 1 Tesla) lleva el nombre de físico alemán Wilhelm Edward Weber donde 1 Weber = 1 Volt/seg o 108 Maxwell (centímetro-gramo-segundo es igual al flujo magnético a través de un centímetro cuadrado en el campo magnético, o 1 gauss (Unidades centímetro-gramo-segundo de inducción magnética).
Por lo tanto, una unidad de polo magnético puede definirse como un polo que, cuando se coloca en el vacío a una distancia de 1 metro de un polo idéntico similar, lo repele con una fuerza de 1/4. Pimo Newton.
Por lo tanto, el polo magnético unitario se puede definir como
Un poste colocado en el vacío repele el mismo poste y un poste similar con 1/4 de fuerza. PiUn μo Newton con una distancia de 1 metro entre ellos se conoce como polo magnético unitario.
de nuevo
Un polo magnético unitario se define como un polo magnético que experimenta una fuerza de 1/2 cuando se coloca a una distancia de 1 metro de un conductor recto muy largo por el que circula una corriente de 1 amperio.Pi Newton.
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Ejemplo de la ley del magnetismo de Coulomb
ejemplo:
La fuerza del polo magnético de un imán con una sección transversal cuadrada es 3 × 10-3 Weber y sección transversal de 5 cm x 5 cm. Calcular la intensidad a una distancia de 50 cm del poste en el aire.
Resolución:
Datos dados:
- Fuerza extrema = 3 x 10-3 wb
- distancia = 50 cm o 0,25 m
- Fuerza de campo eléctrico = H?
Fuerza de campo eléctrico H =
poner un valor
H = 760 N/Wb
Información útil:
- transparencia (μ): La capacidad de concentrar flujo magnético o electromagnético en un medio se denomina permeabilidad magnética. Representado por los símbolos my, mu y micro.m”. Cuanto mayor sea la permeabilidad magnética de un material, más fuerte será el campo magnético que puede generar. Cada medio tiene dos permeabilidades, la permeabilidad absoluta (mo) y permeabilidad relativa (mr).
μ = μo mr
Los materiales ferromagnéticos (como hierro, acero, níquel, cobalto y sus aleaciones) tienen una alta permeabilidad magnética en comparación con el vacío.
- Permeabilidad absoluta (mo): Relación de B/H a campo magnético en el vacío (Webers/metro cuadrado) (Wb/m2) se denomina permeabilidad absoluta (es decir, para no-espacios como el aire). donde “B” es la densidad de flujo magnético y “H” es la fuerza de magnetización.
mo = B/H = μo mr
El valor de referencia de la permeabilidad absoluta en el vacío es mo = 4Pi ×10-7.
- Relativo transparencia (mr): Es la relación entre la permeabilidad absoluta “μ” del material y la permeabilidad absoluta “μ”.o”.
En otras palabras, la relación entre la permeabilidad de un material y la del espacio libre se denomina permeabilidad relativa, y la permeabilidad relativa de un material es la relación entre la permeabilidad absoluta y la permeabilidad del vacío.
mr = m / mo
Alternativamente, la permeabilidad relativa de un material es la relación entre la densidad de flujo magnético ‘B’ producida en ese material y la densidad de flujo magnético producida por la misma fuerza de magnetización ‘H’ en el vacío.
mr = B (materia) /Bo (vacío) … para la misma H (fuerza de magnetización)
valor mr es 1 en el espacio y el aire (1) es decir, μr = 1. No hay unidades para la permeabilidad relativa, ya que es la relación entre la permeabilidad y la permeabilidad absoluta.
de
- La ley de Coulomb o magnetismo se relaciona con el magnetismo y el electromagnetismo (es decir, inductores, bobinas, solenoides, etc.).
- La ley de Coulomb, o ley de la electricidad estática, relaciona la electricidad estática y los condensadores (carga electrostática).
- La Ley de inducción electromagnética de Faraday relaciona la EMF de inducción estática y dinámica, el magnetismo y la generación de energía en alternadores.
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