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CAPÍTULO 31: FUENTES DE CAMPOS MAGNÉTICOS 269de barra. Cuando los dominios dentro de un objeto se alinean entre sí, el objeto se convierte en un imán. En un imánpermanente no es fácil destruir el alineamiento de los dominios.EL MOMENTO MAGNÉTICO de una espira plana que porta corriente (corriente I, área A) es IA. El momentomagnético es una cantidad vectorial que apunta a lo largo de la línea de campo perpendicular al plano de la espira.En términos del momento magnético, la torca sobre una bobina plana con N espiras ubicada dentro de un campo Bes N(IA)B sen , donde es el ángulo entre el campo y el vector momento magnético.CAMPO MAGNÉTICO PRODUCIDO POR UN ELEMENTO DE CORRIENTE: Elelemento de corriente de longitud ∆L que se muestra en la figura 31-2 contribuye con unacantidad ∆B al campo en P. La magnitud de ∆B está dada por la Ley de Biot-Savart:B ¼ 0I L4r 2 sen donde r y se definen en la ilustración. La dirección de ∆B es perpendicular al plano determinadopor ∆L y r (el plano de la página). En el caso que se muestra, la regla de la manoderecha indica que ∆B apunta hacia afuera de la página.Cuando r está en línea con ∆L, entonces 0 y por tanto ∆B 0. Esto quiere decirque el campo debido a un alambre recto en un punto sobre la línea del alambre es cero.Figura 31-2PROBLEMAS RESUELTOS31.1 [I] Calcule el valor de B en el aire en un punto a 5 cm de un largo alambre recto que porta una corrientede 15 A.De la figura 31-1a,B ¼ 0I2r ¼ ð4 10 7 Tm=AÞð15 AÞ¼ 6 10 5 T2ð0:05 mÞ31.2 [I] Una bobina circular plana con 40 espiras de alambre tiene un diámetro de 32 cm. ¿Qué corriente debefluir por los alambres para producir en su centro un campo de 3 × 10 4 Wbm 2 ?De la figura 31-1b,de donde I 1.9 A.B ¼ 0NI2ro bien3:0 10 4 T ¼ ð4 10 7 Tm=AÞð40ÞðIÞ2ð0:16 mÞ31.3 [I] Un solenoide con núcleo de aire y 2 000 espiras tiene una longitud de 60 cm y un diámetro de 2.0 cm. Sipor él pasa una corriente de 5.0 A, ¿cuál será la densidad de flujo en su interior?De la figura 31-3c, B ¼ 0 nI ¼ð4 10 7 22000Tm=AÞ ð5:0 AÞ¼0:021 T0:60 m31.4 [I] En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, el electrón viaja con una rapidez de 2.2 × 10 6 ms en uncírculo (r 5.3 × 10 11 m) alrededor del núcleo. Calcule el valor de B en el núcleo debido al movimientodel electrón.En el problema 26.17 se encontró que el electrón en órbita corresponde a una espira de corriente conI 1.06 mA. El campo en el centro de la espira de corriente esB ¼ 0I2r ¼ ð4 10 7 Tm=AÞð1:06 10 3 AÞ2ð5:3 10 11 ¼ 13 TmÞwww.FreeLibros.com