RELACIÓN ENTRE CAMPO MAGNÉTICO Y CAMPO ELÉCTRICO

Como ya lo vimos en los capítulos anteriores, el movimiento de cargas eléctricas genera un campo magnético y de la misma forma el movimiento de campos magnéticos sobre diversos conductores eléctricos genera una corriente eléctrica en ellos.

El Campo Magnético y el Campo Eléctrico: Conceptos Fundamentales

1. Campo Magnético:

El campo magnético es una región del espacio donde una carga eléctrica en movimiento o un imán ejerce una fuerza magnética sobre otras cargas en movimiento. Esta fuerza magnética es la responsable de fenómenos como la atracción y la repulsión entre imanes y la deflexión de partículas cargadas en un campo magnético.

2. Campo Eléctrico:

Por otro lado, el campo eléctrico es una región del espacio que ejerce una fuerza eléctrica sobre las cargas eléctricas en reposo.

Este campo es generado por cargas eléctricas, ya sea positivas o negativas, y puede ser representado mediante líneas de campo que indican la dirección y la intensidad de la fuerza eléctrica en cada punto del espacio.

Relación entre Campo Magnético y Campo Eléctrico

1. Ley de Faraday:

La ley de Faraday establece que un cambio en el campo magnético a través de un circuito induce una corriente eléctrica en ese circuito. Esto significa que la variación en el flujo magnético produce un campo eléctrico, generando así una fuerza electromotriz que impulsa el movimiento de cargas eléctricas.

2. Ley de Ampère-Maxwell:

Por otro lado, la ley de Ampère-Maxwell relaciona las corrientes eléctricas con los campos magnéticos variables en el tiempo. Esta ley establece que un campo eléctrico variable en el tiempo induce un campo magnético, y viceversa. En resumen, los campos eléctrico y magnético están íntimamente relacionados y pueden generarse mutuamente a través de cambios en el tiempo.

Aplicaciones Prácticas de la Relación entre Campo Magnético y Campo Eléctrico

  • Generación de Energía Eléctrica: La mayoría de las plantas generadoras de electricidad utilizan la relación entre campos magnéticos y eléctricos para producir corriente eléctrica a gran escala, ya sea mediante generadores eléctricos o centrales hidroeléctricas.
  • Funcionamiento de Motores Eléctricos: Los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en energía mecánica aprovechando la interacción entre campos magnéticos y eléctricos. Este principio se basa en la fuerza ejercida por un campo magnético sobre una corriente eléctrica en presencia de un campo eléctrico.
  • Tecnología de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM): La IRM utiliza campos magnéticos y campos eléctricos para generar imágenes detalladas del interior del cuerpo humano con fines médicos. Esta técnica aprovecha la relación entre los campos para alinear y detectar las señales de los átomos de hidrógeno en los tejidos del cuerpo.

RELACIÓN ENTRE LAS VARIABLES DE LOS CAMPOS MAGNÉTICO Y ELÉCTRICO

La relación entre el campo magnético y el eléctrico se debe a que la magnitud de la fuerza que actúa sobre una carga “q”, que se mueve a una velocidad “v”, producida por un campo magnético “B” perpendicular a la velocidad “v”; es de la misma magnitud que la producida por un campo eléctrico “E”, perpendicular tanto a “v” y a “B”.

Por lo tanto, los campos eléctricos y magnéticos se relacionan de la siguiente forma:

Preguntas:

1. ¿Qué es el campo magnético?

   a) Una región del espacio donde las cargas eléctricas en movimiento ejercen fuerzas.

   b) Una región del espacio donde un imán ejerce una fuerza sobre otras cargas en movimiento.

   c) Una región del espacio donde las cargas eléctricas en reposo experimentan una fuerza eléctrica.

   d) Una región del espacio donde un campo eléctrico genera una fuerza magnética.

2. ¿Qué ley establece que un cambio en el campo magnético induce una corriente eléctrica en un circuito?

   a) Ley de Gauss.

   b) Ley de Ampère.

   c) Ley de Coulomb.

   d) Ley de Faraday.

3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera sobre la relación entre campo magnético y campo eléctrico?

   a) Un campo magnético estático siempre induce un campo eléctrico.

   b) Un campo eléctrico variable en el tiempo induce un campo magnético.

   c) Un campo magnético variable en el tiempo no induce un campo eléctrico.

   d) Un campo eléctrico estático siempre induce un campo magnético.

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