Campo Magnético Producido por una Espira

Dentro de nuestro estudio de campos magnéticos, es momento de hablar del campo magnético que es producido por una espira. Ya previamente en el blog hablamos sobre el campo magnético producido por un conductor recto. Ahora nos enfoquemos en otra forma geométrica que es posible encontrarnos en nuestro entorno. 😉

Bien, una espira se obtiene claramente al doblar en forma circula un conductor recto, podemos apreciarlo de mejor manera tal como se muestra en la imagen de abajo, en la que O es el centro de la espira, r es su radio, α es el plano que contiene a la espira, I es la intensidad de corriente que lo atraviesa. Es posible verificar experimentalmente que el campo magnético que se crea alrededor del conductor circular es tal que en el centro O de la espira, el vector de inducción magnética B tiene una dirección perpendicular al plano α, de tal forma que su sentido viene dado por la regla de la mano derecha.

📄 Fórmula del Campo Magnético Producido por una Espira

La relación de está fórmula está dada de la siguiente manera:

Dónde:

I = Intensidad de corriente que circula por la espira (A)

μ = Permeabilidad del medio en el centro de la espira, se expresa en Tm/A

B = Inducción magnética en el centro de la espira, se mide en teslas. (T)

r = radio de la espira, se mide en metros (m)

🧲 Comportamientos del Campo Magnético en la Espira

Podemos hacer una analogía entre los campos magnéticos generados en una espira y los que están presentes en un imán (las líneas de campo salen del polo norte y se dirigen hacia el sur). La cara de la espira a través de la cual las líneas de fuerza "salen" corresponden al polo norte; y si las líneas de fuerza "entran" es el polo Sur.

Veamos en las siguientes imágenes:

Cuando la espira presenta la corriente eléctrica girando en la dirección en sentido antihorario, es un polo norte; por lo tanto, las líneas eléctricas magnéticos salen del plano. y cuando la corriente circula en sentido horario, es un polo sur, y claramente vemos que ocurre totalmente lo contrario.

📙 Ejercicios Resueltos de Campo Magnético Producido por una Espira

Ahora es momento de realizar algunos ejemplos para entender como resolver problemas que impliquen la utilización de campos magnéticos producidos por espiras.

Solución:

De principio contamos con los datos más importantes del problema, su radio y su intensidad de corriente.

$\displaystyle r=20cm=0.2m$

$\displaystyle I=3A$

$\displaystyle \mu =4\pi x{{10}^{{-7}}}\frac{{Tm}}{A}$

Independientemente de la dirección de la corriente, la intensidad del campo magnético en el centro de la espira viene dado por:

$\displaystyle \overrightarrow{B}=\frac{{\mu I}}{{2r}}=\frac{{\left( {4\pi x{{{10}}^{{-7}}}} \right)\left( {3A} \right)}}{{2\left( {0.2m} \right)}}=9.42x{{10}^{{-6}}}T$

Por lo que el valor del campo magnético producido es de 9.42x10^-6 Teslas