Campo Magnético Producido por un Solenoide
Hasta este momento en el blog hemos hablado de campos magnéticos generados o producidos por un conductor recto, por una espira, o por una bobina. Pero hacía falta hablar sobre el campo magnético producido por un solenoide.
El solenoide se obtiene al enrollar un alambre en forma helicoidal, y esta forma geométrica que se obtiene es sometida a una corriente eléctrica I, lo que genera un campo magnético, en los campos magnéticos generados las líneas de fuerza empiezan asemejarse al campo producido por un imán en forma de barra. Por lo que en el interior las líneas de fuerza son paralelas y el campo magnético suele ser uniforme.
🧲 Fórmula para calcular el campo magnético producido por un Solenoide
La fórmula es la siguiente:
Dónde:
B = inducción magnética en el interior de un solenoide, se mide en Teslas (T)
N = número de vueltas o espiras
µ = Permeabilidad del medio en el interior del solenoide, se expresa en Tm/A
I = Intensidad de la corriente calculada en amperes (A)
L = longitud del solenoide medida en metros (m)
📄 Ejercicios Resueltos de Campo Magnético producido por un Solenoide
Veamos el siguiente ejemplo para poder practicar sobre este tema.
Problema 1. Un solenoide posee una longitud de 0.08 m y está devanado con 800 vueltas de alambre sobre un núcleo de hierro cuya permeabilidad relativa es de 1.2 x 10^4. Calcular la inducción magnética en el centro del solenoide cuando por el alambre circula una corriente de 5 mA
Solución:
Lo primero que haremos será colocar nuestros datos:
$\displaystyle \begin{array}{*{20}{l}} {l\text{ }=\text{ }0.08\text{ }m} \\ {N\text{ }=\text{ }800} \\ \begin{array}{l}I\text{ }=\text{ }5\text{ }mA\\{{\mu }_{r}}=1.2x{{10}^{4}}\\{{\mu }_{0}}=4\pi x{{10}^{{-7}}}\frac{{Tm}}{A}\\\mu =?\end{array} \end{array}$
Primero vamos a calcular la permeabilidad del hierro
$\displaystyle \mu ={{\mu }_{r}}{{\mu }_{0}}=\left( {1.2x{{{10}}^{4}}} \right)\left( {4\pi x{{{10}}^{{-7}}}\frac{{Tm}}{A}} \right)=15.1x{{10}^{{-3}}}\frac{{Tm}}{A}$
Posteriormente vamos a sustituir a esta nueva permeabilidad en la fórmula:
$\displaystyle B=\frac{{\left( {800} \right)\left( {15.1x{{{10}}^{{-3}}}} \right)\left( {5x{{{10}}^{{-3}}}} \right)}}{{0.08m}}=0.755T$
Por lo que obtendríamos un campo magnético de 0.75 Teslas.
▶ Respuesta:
$\displaystyle B=0.75T$
Temas que podrían interesarte 👇