Capítol 12 Fonts del camp magnètic

12.2 Experiència d’Oersted
Aquest experiment va constituir la primera demostració de la relació
existent entre l’electricitat i el magnetisme. L’experiència va consistir a fer
circular un corrent elèctric en la rodalia d’una brúixola, i observar com aquesta
s’orientava perpendicularment al pas del corrent, tal com mostra la Figura 12.1.
En la figura es representa l’efecte d’un corrent situat diametralment respecte de
la brúixola i en distints plans.
O
N
S
E
O
I
N
S
a) b) c)
Figura 12.1. Experiència d’Oersted. En a la brúixola s’orienta segons el camp magnètic
terrestre. En b circula un corrent en un pla inferior al pla de la brúixola, i aquesta s’orienta
perpendicularment al corrent. En c circula un corrent en un pla superior al pla de la brúixola, i
aquesta s’orienta perpendicularment al corrent i en sentit contrari a b.
L’experiència va servir per concloure que els corrents elèctrics són la
font dels camps magnètics. Es demostrava que, tot i que les càrregues
elèctriques en repòs no tenen efectes magnètics, els corrents elèctrics, és a dir,
les càrregues en moviment, creen camps magnètics i es comporten, per tant,
com ho fan els imants. Aquest experiment es pot qualificar d’històric, i va
marcar l’inici d’una era en què l’electricitat i el magnetisme serien distintes
manifestacions d’una mateixa interacció: l’electromagnetisme.
12.3 Llei de Biot i Savart
El camp magnètic creat per una càrrega elèctrica en moviment en un
punt P qualsevol ve donat per l’expressió:
r
dB
r r
r r
q
µ 0q
v × r
v
B = 3
4π r
r
r P
12-2
E
O
I
Equació 12.1
En aquesta relació, q és el valor de la càrrega, v r la velocitat amb què es
mou, i r r és el vector que va dirigit des de la càrrega fins al punt problema o
punt on es vol calcular el camp. A més, apareix una nova constant denominada
permeabilitat magnètica del buit µ0, que és una constant universal el valor de la
qual és:
µ0 = 4π⋅10 -7 N·A -2
Generalment seran els moviments de càrregues en corrents elèctrics els
que originen els camps magnètics. Per a calcular el camp cal aplicar
N
S
E