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CAPÍTULO 30: FUERZAS EN CAMPOS MAGNÉTICOS 261Mantenga la mano extendida. Apunte los dedos en la dirección delcampo. Oriente el dedo pulgar a lo largo de la dirección de la velocidadde la carga positiva. Entonces, la palma de la mano empuja enla dirección de la fuerza que actúa sobre la carga. La dirección de lafuerza que actúa sobre una carga negativa es opuesta a la que actúasobre una carga positiva.Con frecuencia es útil señalar que las líneas del campo magnético a través dela partícula y el vector velocidad de la partícula forman un plano (el planode la página en la figura 30-3). El vector fuerza siempre es perpendicular aeste plano. Una regla alternativa se basa en el producto cruz vectorial: pongalos dedos de la mano derecha en la dirección de x, gire su mano hasta que losdedos puedan cerrarse naturalmente hacia B a través del ángulo más pequeñoy entonces su dedo pulgar apunta en la dirección de F M(vea la figura 30-4).Se dice que F Mestá en la dirección de v cruz B.Figura 30-4LA MAGNITUD DE LA FUERZA (F M) sobre una carga que se mueve en un campo magnético depende del productode cuatro factores:1) q, la magnitud de la carga (en C)2) y, la magnitud de la velocidad de la carga (en ms)3) B, la intensidad del campo magnético4) sen , donde es el ángulo entre las líneas de campo y la velocidad v.EL CAMPO MAGNÉTICO EN UN PUNTO se representa mediante un vector B, que alguna vez se llamó inducciónmagnética o densidad de flujo magnético, y que ahora simplemente se conoce como el campo magnético.La magnitud de B y sus unidades se definen mediante la ecuaciónF M qyB sen donde F Mestá en newtons, q en coulombs, y en ms y B es el campo magnético en una unidad llamada tesla (T). Porrazones históricas que se verán más tarde, un tesla también se puede expresar como weber por metro cuadrado:1 T 1 Wbm 2 (vea el capítulo 32). Incluso también se encuentra la unidad cgs para B, el gauss (G), donde1 G 10 4 TEl campo magnético de la Tierra es unas cuantas décimas de 1 gauss. Note también que1T¼ 1Wb=m 2 N¼ 1Cðm=sÞ ¼ 1 NAmFUERZA SOBRE UNA CORRIENTE EN UN CAMPO MAGNÉTICO: Dado que una corriente es simplementeun flujo de cargas positivas, una corriente experimenta una fuerza debida a un campo magnético. La dirección de lafuerza se encuentra por medio de la regla de la mano derecha mostrada en la figura 30-3, usando la dirección dela corriente en lugar del vector velocidad.La magnitud ∆F Mde la fuerza que actúa sobre una pequeña longitud ∆L de alambre que lleva una corriente Iestá dada por∆F M I(∆L)B sen donde es el ángulo entre la dirección de la corriente I y la dirección del campo. Para un alambre recto de longitudL en un campo magnético uniforme, ésta se convierte enF M ILB sen Note que la fuerza es cero si el alambre es paralelo a las líneas de campo. La fuerza es máxima si las líneas decampo son perpendiculares al alambre. En analogía con el caso de una carga en movimiento, la fuerza es perpendicularal plano formado por el alambre y las líneas de campo.www.FreeLibros.com