Fuerza magnética sobre una espira cuadrada
De Laplace
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1 Enunciado
El campo entre los polos de un imán se puede modelar como un campo magnético uniforme en el semiespacio
x > b. Una espira cuadrada se encuentra sumergida parcialmente en este campo. La espira se encuentra en el plano XY, girada 45° respecto a los ejes, de forma que sus vértices se hallan en
y en
. Por la espira circula una intensidad de corriente I. Calcule la fuerza sobre cada lado de la espira como función de lo que penetra la espira en el campo y la fuerza neta (distínganse los casos necesarios).
2 Introducción
La fuerza sobre un hilo inmerso en un campo magnético viene dada por la integral
![\vec{F}_M=I\int_P^Q\mathrm{d}\vec{r}\times\vec{B}](/wiki/images/math/9/a/f/9af0e7408042fad88470ffaabfea3838.png)
siendo P el punto donde comienza el hilo y Q donde acaba. En el caso de un campo magnético uniforme, sale de la integral y queda
![\vec{F}_m =I\overrightarrow{PQ}\times\vec{B}_0\qquad\qquad(\vec{B}=\vec{B}_0\neq f(\vec{r})](/wiki/images/math/a/b/3/ab38be063ca66b092b423626a4fbeddf.png)
Obsérvese que esta fórmula no depende de que el hilo sea recto o curvado.
Para este problema tenemos varios casos dependiendo de la relación entre a y b