Elektromagnetismoaren Oinarriak: Indar Magnetikoak eta Legeak

Korronte Elektrikoen arteko Indarrak eta Amperearen Definizioa

Korronte Elektrikoen arteko Indarrak (Biot-Savart eta Lorentz)

Korronte elektrikoak edo mugimenduan dagoen karga batek eremu magnetiko bat sortzen du, kargaren, abiaduraren eta distantziaren araberakoa (Biot-Savart). Eremu magnetiko batek karga baten gainean indar jakin bat eragiten du (Lorentz). Eremu magnetikoaren barruan korronte bat egotean, eremuak indar magnetikoa eragiten dio korronteari.

Korronte Paralelo edo Antiparaleloen Indarrak

Noranzko bereko bi korronteren artean erakarpen-indarra ematen da; aldiz, aurkako noranzkoetan alderapen-indarra emango da.

• I₁ korronteak eremu magnetiko bat sortzen du bigarrenean (B-ren formula).
• B₁-ek 2. eroalearen gainean indarra eragiten du, B₁ 2. eroalearekiko.
• 2. korronteak eremu magnetiko bat eta, ondorioz, indar bat sortzen du 1. eroalean.

Beraz, F₂₁-en modulua eta norabidea F₁₂-ren berdina da, baina aurkako noranzkoarekin (F₂₁ = -F₁₂). Luzera unitatearen indarra kalkulatzeko: F/L formula.

Amperearen Definizioa

Amperea (A) korronte intentsitatearen unitatea da SI-an. Baldin eta luzera metro bakoitzeko erakarpen edo alderapen indarra 2x10^-7 N-ekoa bada, hutsean bi eroaleak paralelo egonik, haren intentsitatea batekoa da.

Eremu Magnetikoaren Sorkuntza

Oersted-en Esperimentua

Iparrorratz bat korrontea daraman hari eroale bati hurbilduz gero, iparorratza hariarekiko perpendikularra den norabidean jarriko da. Esperimentu horren ondorioa honako hau da: Mugitzen den karga elektrikoak inguruan eremu elektriko eta magnetikoa sortzen du, korronte elektrikoarekiko norabide perpendikularrean.

Biot-Savart-en Legea

Korronte Zuzen eta Infinitua

Eremu magnetikoa Biot-Savart-en legetik abiatuta kalkulatzen da (B eremuaren formula).

• Eremuaren modulua intentsitatearekiko proportzionala da eta puntua eta eroalearen arteko distantziarekiko alderantziz proportzionala da.
• Norabidea eroalearekiko perpendikularra eta eremu-lerroarekiko tangentziala da.
• Noranzkoa ezker eskuaren arauaz zehazten da (marrazkia).

Korronte Zirkularra (Espira)

Korronte zirkularra espira bat da, eta haren zentroko eremu magnetikoa honela kalkulatuko da (espiraren formula).

• Norabidea espiraren planoarekiko perpendikularra da.
• Noranzkoa torlojuaren arauaz zehazten da.

Espira baten eremu magnetikoak imanen eremu magnetikoaren oso antzekoak dira (marrazkia N/S).

Indar Magnetikoa Eremu Uniforme Batean

Higitzen ari den Karga Puntual baten gainean (Lorentz)

Eremu magnetiko batean karga bat geldirik kokatzen badugu, bere gainean ez du indarrik jasango; mugimenduan badago, ordea, indar batek eragiten du haren inguruan.

Indar Magnetikoaren Propietateak

• Abiadura eremuaren paraleloa denean, indarra nulua da.
• Indar maximoa biak perpendikularrak direnean gertatzen da.
• Kargaren balioarekiko, abiadurarekiko eta eremuaren intentsitatearekiko zuzenki proportzionala da.
• Abiadurarekiko eta eremuarekiko perpendikularra da.

Lorentz-en Legea: F formula.

Indarraren Ezaugarriak

• Modulua: F formula sin-ekin (alfa v eta B-ren arteko angelua).
• Norabidea: Partikularen abiaduraren eta indukzio magnetikoaren planoarekiko perpendikularra.
• Noranzkoa: Ezker eskuaren legearen araberakoa.

Hortaz, q karga bat eremu magnetiko uniforme batean eremuarekiko perpendikularra den abiaduraz sartzen bada, q-k higidura zirkular uniformea egingo du (F = ma eta R formula). Erradioa partikularen masa eta abiadurarekiko zuzenki proportzionala da, eta karga eta eremu magnetikoarekiko alderantzizkoa. Biraketaren noranzkoa kargaren zeinuaren araberakoa da (marrazkia).

Korronte elektrikoaren Eroale Lineal baten gainean

Korronte-elementu bat higitzen ari diren kargen multzoa da. Honek eremu magnetiko baten barruan indar bat jasaten du, Lorentz-en indar guztien erresultantea (F = I(lB) formula).

• Modulua: Aurrekoaren berdina, baina sin-ekin.
• Norabidea: Eremuarekiko eta hariarekiko perpendikularra da.
• Noranzkoa: Ezker eskuaren legearen araberakoa da.