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Bobina larga con material ferromagnético (F2GIA)

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Campo en el interior del solenoide)

Revisión de 17:58 24 abr 2012

1 Enunciado

Se dispone de una bobina de 15\,\mathrm{cm}\, de longitud y 500 vueltas que puede considerarse un solenoide largo. Se hace pasar por el solenoide una corriente de 1.5\,\mathrm{A}\, y, a continuación, se introduce una barra de material ferromagnético en su interior. Al hacer esto se comprueba que el campo magnético en el interior del solenoide se ha multiplicado por 7000. Calcúlese:

  1. Campo magnético en el interior del solenoide antes de introducir la barra ferromagnética.
  2. Permeabilidad relativa y valor del campo de imanación en la barra ferromagnética.
  3. El solenoide se utiliza para desimanar una barra imantada en su dirección longitudinal, que tiene un campo coercitivo B_c=25\,\mathrm{mT}\,. ¿Qué intensidad de corriente y en qué sentido debe circular por la bobina para anular el campo en su interior?

Datos: \mu_0=4\pi\times 10^{-7}\,\mathrm{T}\ \mathrm{m}/\mathrm{A}

2 Solución

2.1 Campo en el interior del solenoide

La bobina bajo estudio se construye con un conductor filiforme enrollado sobre una superficie, no necesariamente cilíndrica, pero que mantiene una sección transversal constante, a lo largo de una dirección longitudinal. Para que constituya un solenoide, es necesario que las N vueltas del conductor se realicen de manera que den lugar a un N espiras idénticas, contenidas en planos prácticamente paralelos y distribuidos de forma continua. Cuando una corriente eléctrica estacionaira recorre el conductor filiforme, en las N espiras del solenoide circula la misma intensidad de corriente. En el caso ideal de solenoide infinitamente largo con n espiras por unidad de longitud, una corriente eléctrica de intensidad I0 recorriendo el solenoide (o lo que es lo mismo, cada una de las espiras), crea un campo magnético uniforme (constante en módulo ,dirección y sentido), pero sólo en el interior de la bobina:

\mathbf{B}(\mathbf{r})=\begin{cases}\displaystyle \mu_0n I_0\!\ \mathbf{k}\,\mathrm{;}\,&\;\;\mathrm{(interior)}\\ \\
\displaystyle \mathbf{0}\,\mathrm{;}\,&\mathrm{(exterior)}\end{cases}

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