DOCUMENTACIÓN

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Toques y momentos magnéticos

Figura 4. Tomada de Física (p. 923) por  Serway, Raymond A., 1994, México: Mc Graw Hill. Derechos de autor, 1994.

Una espira rectangular en presencia de un campo magnético uniforme y paralelo al plano no ejerce fuerza entre los puntos  y  ya que es paralelo al campo esto es , mientras los puntos  y  son perpendiculares al campo y calculando la magnitud de estas fuerzas tenemos:  , al sustituir a = L se tiene:

La fuerza generada por  sale de la pagina al aplicar la regla de la mano derecha, mientras la fuerza  entra a la hoja. Estas dos fuerzas (2,4) producen un torque máximo de:

Donde el momento generado está en la posición 0 calculando por  para cada fuerza. Si el área encerrada por las espiras es:

Podemos expresar el torque máximo como:

Si el campo magnético uniforme hace un ángulo  con la perpendicular la expresión es:

El producto  se le conoce como momento dipolar magnético o momento magnético y se representa:

De esta forma el par de torsión en términos del momento magnético es:

Tanto  como  son perpendiculares al plano de rotación, la expresión toma un sentido vectorial, tenemos que

La energía potencial para un polo magnético está orientado sobre el trabajo que realiza sobre la espira. Esta energía es mínima cuando  y  son paralelos y máxima cuando son antiparalelos.

Teniendo en cuenta esta conclusión la energía potencial  será calculada así: