Entrar Página Discusión Historial Go to the site toolbox

Cálculo de corrientes y cargas de magnetización

De Laplace

Revisión a fecha de 17:52 30 mar 2009; Antonio (Discusión | contribuciones)
(dif) ← Revisión anterior | Revisión actual (dif) | Revisión siguiente → (dif)

Contenido

1 Enunciado

Se tiene un cilindro de longitud L y radio R, magnetizado según la ley

\mathbf{M}=Ay\mathbf{u}_{x}

estando situado el origen de coordenadas en el centro del cilindro y siendo el eje z coincidente con el del imán.

  1. Halle las fuentes vectoriales equivalentes a esta magnetización.
  2. Calcule también la distribución de fuentes escalares equivalente.

2 Corrientes de magnetización

2.1 De volumen

Las densidades vectoriales equivalentes son las corrientes de magnetización, expresables como

\mathbf{J}_m=\nabla\times\mathbf{M}

La densidad de corriente de volumen vale, en el interior,

\mathbf{J}_m=\nabla\times\mathbf{M}=\left|\begin{matrix}\mathbf{u}_{x} & \mathbf{u}_{y} & \mathbf{u}_{z} \\ &
& \\ \displaystyle\frac{\partial{}\ }{\partial x} & \displaystyle\frac{\partial{}\ }{\partial y} & \displaystyle\frac{\partial{}\ }{\partial z} \\ & & \\ Ay & 0 & 0\end{matrix}\right|=-A\mathbf{u}_{z}

Resulta una densidad de corriente uniforme en la dirección vertical. En el exterior la densidad es nula, por serlo la imanación.

2.2 Superficiales

Para las densidades superficiales tenemos, en la cara superior

\mathbf{n}=\mathbf{u}_{z}\,        \mathbf{K}_m=\mathbf{u}_{z}\times(0-A y \mathbf{u}_{x})=-Ay\mathbf{u}_{y}

y en la inferior

\mathbf{n}=-\mathbf{u}_{z}\,        \mathbf{K}_m=-\mathbf{u}_{z}\times(0-A y \mathbf{u}_{x})=Ay\mathbf{u}_{y}

Por último, en la cara lateral se verifica

\mathbf{n}=\mathbf{u}_{\rho}=\cos\varphi\mathbf{u}_{x}+\,\mathrm{sen}\,\varphi\mathbf{u}_{y}        y=R\,\mathrm{sen}\,\varphi        \mathbf{K}_m=(\cos\varphi\mathbf{u}_{x}+\,\mathrm{sen}\,\varphi\mathbf{u}_{y})\times(0-AR\,\mathrm{sen}\,\varphi\mathbf{u}_{x})=AR\,\mathrm{sen}^2\varphi\mathbf{u}_{z}

Las líneas de corriente, que para la magnetización deben ser cerradas, van en la dirección vertical hacia abajo por el interior del imán, en la base inferior fluyen hacia la cara lateral, por la que suben y se cierra el circuito en la cara superior.

3 Cargas magnéticas

Herramientas:

Herramientas personales
TOOLBOX
LANGUAGES
licencia de Creative Commons
Aviso legal - Acerca de Laplace