Fundamentos de Electromagnetismo: Teoremas y Leyes Clave

Conceptos Fundamentales de Electromagnetismo

Principios de Campos Magnéticos y Leyes de Inducción

<p><strong>11. Teorema de Ampère vs. Ley de Biot y Savart:</strong></p>
<p><em>En lugar de usar la complicada ley de Biot y Savart, el teorema de Ampère nos permite calcular fácilmente los valores del campo magnético <strong>B</strong> producido por corrientes, ¿en qué casos?</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> Siempre que tengamos una **simetría** que nos permita conocer con seguridad, aunque sea en tramos finitos, el ángulo que forma <strong>B</strong> con la línea de circulación y el **módulo de B** sea uniforme en cada uno de esos tramos.</p>

<p><strong>12. Creación de un Campo Eléctrico:</strong></p>
<p><em>Un campo eléctrico únicamente puede ser creado por:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> **Acumulaciones de carga eléctrica** (positiva y/o negativa) y/o **variaciones en el tiempo del flujo de un campo magnético**.</p>

<p><strong>13. Inducción en una Espira (Movimiento):</strong></p>
<p><em>A una distancia <strong>d</strong> de un hilo conductor recorrido por una corriente estacionaria <strong>I</strong>, formando un plano con el hilo, se coloca una espira conductora cuadrada paralela al mismo, por la que inicialmente no circula corriente. Si la espira se desplaza con una velocidad <strong>v=cte</strong>, alejándose en dirección perpendicular al hilo:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> Se crea una **corriente** en la espira en sentido tal que **refuerza el flujo del campo** creado por el hilo.</p>

<p><strong>14. Campo Magnético en un Solenoide:</strong></p>
<p><em>El campo magnético en el interior de un solenoide muy largo y estrecho por el que circula una corriente de intensidad <strong>I</strong> es:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> **Uniforme** y directamente proporcional al producto del **número de espiras por unidad de longitud** y la **intensidad I**.</p>

<p><strong>15. Campo Magnético de un Hilo Rectilíneo Indefinido:</strong></p>
<p><em>El campo magnético creado por un hilo conductor rectilíneo indefinido en el espacio que le rodea es siempre:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> **Inversamente proporcional a la distancia al hilo**.</p>

<h3>Leyes de Faraday y Lenz</h3>

<p><strong>16. Ley de Faraday (Fuerza Electromotriz Inducida):</strong></p>
<p><em>La Ley de Faraday dice que la fuerza electromotriz inducida en un circuito que se encuentra situado en el seno de un campo magnético:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> Depende del **ritmo de cambio del flujo magnético** que atraviesa la espira.</p>

<p><strong>17. Magnitud de la f.e.m. Inducida:</strong></p>
<p><em>La f.e.m. inducida en una espira rígida y estacionaria que se encuentra en el seno de un campo magnético variable en el tiempo es tanto más grande:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> Cuanto mayor es el **ritmo de variación del campo magnético**.</p>

<p><strong>18. Ley de Lenz (Oposición al Cambio):</strong></p>
<p><em>La Ley de Lenz dice que la f.e.m. inducida en un circuito debido a la inducción de Faraday crea a su vez un campo magnético que:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> Se **opone a los cambios del flujo magnético** del campo externo que produce la inducción.</p>

<h3>Autoinducción y Generalización</h3>

<p><strong>19. Coeficiente de Autoinducción:</strong></p>
<p><em>El coeficiente de autoinducción de un circuito en relación con la f.e.m. inducida en él es:</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> **Solo depende de la geometría del circuito**.</p>

<p><strong>20. Generalización de la Ley de Faraday-Lenz:</strong></p>
<p><em>¿Se puede generalizar la ley de Faraday-Lenz al caso en que no exista un circuito conductor en una región del espacio formada por un dieléctrico?</em></p>
<p><strong>Respuesta:</strong> **Sí**, y en esa región se generará un **campo eléctrico**, aunque no habrá corriente.</p>