FCA-4-medio-guía13-del-02al-13-de-noviembre

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Magnetismo y Electricidad 
 
El electromagnetismo es el estudio de los fenómenos producidos por la interrelación entre los 
campos eléctrico y magnético. Toda carga eléctrica en movimiento crea a su alrededor un campo 
magnético, con propiedades similares a las de un imán, y a su vez todo campo magnético ejerce 
una fuerza sobre los conductores por los que circula una corriente eléctrica o la crea en éstos 
cuando varía el flujo de líneas magnéticas que los atraviesa. De ello se deduce que la energía 
eléctrica puede ser transformada en trabajo mecánico (motor eléctrico) y que la energía mecánica 
puede convertirse en electricidad (fenómeno de inducción magnética). 
 
EL DESCUBRIMIENTO DE OERSTED 
Aun cuando los filósofos griegos presintieron que las fuerzas eléctricas y las magnéticas tenían un 
origen común, la experimentación desarrollada por Gilbert (1544-1603) en torno a este tipo de 
fenómenos no reveló ningún resultado que indicara que un cuerpo cargado en reposo es atraído o 
repelido por un imán. A pesar de su similitud, los fenómenos eléctricos parecían independientes de 
los fenómenos magnéticos. Pero alrededor del 1800 se encontró que cuando los extremos de una 
batería (o pila) se conectaban a un hilo metálico, fluía una corriente constante de cargas eléctricas 
en ese hilo, el cual se calentaba. 
En 1821 Hans Christian Oersted, en Dinamarca, dio a conocer un experimento en donde un 
conductor por el que fluía una corriente eléctrica movía la aguja de una brújula que se hallaba 
bajo el conductor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
André-Marie Ampère, en Francia dedujo que la naturaleza fundamental del magnetismo no estaba 
asociada con los polos magnéticos o con los imanes, sino con la corriente eléctrica. La fuerza 
magnética es una fuerza entre corrientes eléctricas. 
 
 
 
 
 
 
Nombre estudiante: 
 
 
Fecha: 02 al 13 de noviembre Nivel 4º medio 
Asignatura: Física Competencia(s) Fisc4 – Fisc5 
Docente autor: Elsa Fernández elsafernandez@institutoclaret.cl 
Educadoras PIE 
Constanza Sáez constanzasaez@institutoclaret.cl 
Carolina Villagrán carolinavillagran@institutoclaret.cl 
Desempeño: Conocen la relación entre el magnetismo y la electricidad 
La aguja de la brújula se orienta 
perpendicularmente a la dirección 
de la corriente. 
Experimento de Oersted 
mailto:elsafernandez@institutoclaret.cl
mailto:constanzasaez@institutoclaret.cl
mailto:carolinavillagran@institutoclaret.cl
 
 
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Entonces, una corriente eléctrica produce un campo magnético. 
 
Líneas de fuerza de un campo generado por un conductor por el 
cual circula una corriente 
La forma que adoptan las líneas de fuerza del campo depende de la forma 
del conductor por el que circula la corriente. 
 
 
Un campo magnético se hace más intenso si formamos 
una bobina (solenoide) con un alambre que transporta 
corriente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Si hacemos otra espira que se superponga a la primera, la concentración de líneas de campo en 
el interior de la doble espira es 
dos veces mayor que en la espira 
individual. Por lo tanto, la 
intensidad de campo magnético 
en esa región se incrementa a 
medida que aumenta el número 
de espiras. 
 
 
 
 
Si introducimos un trozo de hierro dentro de una bobina que transporta corriente obtenemos un 
electroimán. 
 
 
 
 
 
 
 
Si formamos una espira con alambre las líneas decampo 
se apiñan dentro de la espira. 
L
ín
e
a
s
 d
e
 f
u
e
rz
a
 
Campo magnético de una bobina 
En el campo magnético producido por un conductor rectilíneo las líneas de fuerza son 
circunferencias concéntricas, con el conductor en el centro de ellas. 
El campo magnético producido por una espira circular se ve 
reforzado por la acción de cada trozo de conductor, en la región 
interior, por lo que es más intenso que el producido por el 
conductor rectilíneo. 
 
 
El campo magnético producido por una bobina posee mayor reforzamiento en la parte interna. 
Presenta un gran parecido al campo producido por un imán. 
 
 
 
 
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ELECTROIMÁN 
Barra de hierro dulce que adquiere propiedades magnéticas al circular una 
corriente eléctrica por un hilo enrollado a su alrededor a modo de bobina, 
dando origen a un campo magnético. Cuando la corriente cesa, el hierro se 
desimanta. Se emplea en los electromotores, timbres, interruptores, para 
levantar chatarra, etc. 
 
Efecto de un núcleo de hierro al interior de una bobina 
• Al introducir un núcleo de hierro (barra metálica de hierro) en el interior de una bobina el 
campo magnético se hace más intenso. 
• El efecto de mayor intensidad es aún más grande si el núcleo de hierro proporciona un 
camino cerrado o casi cerrado al campo magnético. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ecuaciones que relacionan el campo magnético y la intensidad de corriente 
Campo magnético a una distancia R de un conductor 
con corriente 
Campo magnético en el centro de una espira 
circular con corriente eléctrica 
𝑩 =
𝝁𝟎 ∙ 𝑰
𝟐 ∙ 𝝅 ∙ 𝑹
 𝐵 =
𝜇0∙𝐼
2∙𝑅
 
B: campo magnético 
I: intensidad de corriente 
R: distancia a la que se mide el campo, desde el 
alambre conductor largo y recto. 
μo: contante de permeabilidad magnética en el vacío 
μo=4πx10-7 T∙m/A 
 
B: campo magnético 
I: intensidad de corriente 
R: radio de la espira. 
μo: contante de permeabilidad magnética en el 
vacío μo=4πx10-7 T∙m/A 
 
Un campo magnético puede desviar una partícula cargada. 
 La desviación es máxima cuando la partícula se mueve en 
dirección perpendicular al campo magnético y cero cuando la 
partícula se mueve en la dirección paralela. 
Un campo magnético también puede desviar una corriente. 
 La fuerza alcanza la máxima intensidad cuando la corriente es 
perpendicular al campo. 
El funcionamiento de galvanómetros, amperímetros, voltímetros y 
motores eléctricos se basa en este efecto. 
 
 
 
 
 
 
 
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Apliquemos!!!! 
1) Un conductor rectilíneo de gran longitud conduce una corriente de 10 amperios. 
Calcular el campo magnético producido en un punto situado a 5 cm del 
conductor. 
Datos: 
I=10A 
R= 5cm=0,05m 
μ0=4𝜋𝑥10−7 T∙m/A 
B=???? 
𝐵 =
𝜇0∙𝐼
2∙𝜋∙𝑅
 = 
4𝜋𝑥10−7 ∙10
2∙𝜋∙0,05
 =4x10-5T (teslas) 
 
 
2) Hallar la corriente que circula por un conductor si el campo magnético producido en un punto 
situado a 3 cm es 8x10-7 teslas. 
Datos: 
I=??? 
R= 3cm=0,03m 
μ0=4𝜋𝑥10−7 T∙m/A 
B=8x10-7T 
 
𝐵 =
𝜇0∙𝐼
2∙𝜋∙𝑅
  despejamos I  𝐼 =
𝐵∙2∙𝜋∙𝑅
𝜇0
 = 
8𝑥10−7 ∙2∙𝜋∙0,03
 4𝜋𝑥10−7 
 =1,2A 
 
 
 
 
3) Calcular el campo magnético en el centro de una 
circunferencia producido por una corriente circular de 8 
ampere y de radio 6 cm. 
Datos: 
I=8A 
R= 6cm=0,06m 
μ0=4𝜋𝑥10−7 T∙m/A 
B=???? 
𝐵 =
𝜇0∙𝐼
2∙𝑅
 = 4𝜋𝑥10
−7 ∙8
2∙0,06
 =8,37x10-5T 
 
Respuesta: 
El campo magnético será de 
4x10-5 teslas 
Respuesta: 
La intensidad de corriente que circula por el conductor es de 1,2A 
Respuesta: 
El campo magnético en el centro de la 
espira será de 8,37x10-5 teslas 
NOTA: En el PAR anexo a esta guía encontrarás la actividad evaluada, que es parte de la nota 2 
La otra parte está en el PAR de la semana del 05 de octubre.