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Ley de Ampere. Aplicaciones, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

Ley de Ampère. Esta ley desempeña en el magnetismo un papel análogo a la Ley de Gauss en electrostática, descubierta por André Marie Ampère en 1831, relaciona un campo magnético estático con la causa que la produce, es decir, una corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la corrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell, formando parte del electromagnetismo de la física clásica.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2024/2025

Subido el 09/04/2025

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Informe Informativo sobre la Ley de Ampere
Concepto
La Ley de Ampere es una de las leyes fundamentales del electromagnetismo que
describe la relación entre la corriente eléctrica que fluye a través de un conductor y
el campo magnético que genera a su alrededor. Esta ley se utiliza principalmente
para calcular el campo magnético creado por corrientes eléctricas, siendo esencial
en aplicaciones como el diseño de motores eléctricos y transformadores.
Enunciado
El enunciado de la Ley de Ampere establece que la integral del campo magnético
Ba lo largo de un camino cerrado está relacionada con la corriente eléctrica
total Ique atraviesa dicho camino. En otras palabras, la suma del efecto del
campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada es igual a la corriente
total encerrada por esa trayectoria multiplicada por una constante.
Ecuación
La expresión matemática de la Ley de Ampere se puede representar de la siguiente
manera:
IB·dl=µ0Ienc
Donde:
Hrepresenta la integral a lo largo de una trayectoria cerrada.
Bes el campo magnético.
dles un elemento diferencial de longitud a lo largo de la trayectoria.
µ0
es la permeabilidad del vacío (una constante que mide cómo se comporta
el magnético en un vacío), equivalente a 4π×107T·m/A.
Ienc es la corriente total encerrada por la trayectoria.
Fundamento
El fundamento de la Ley de Ampere se basa en experimentos de físicos como
Hans Christian Ørsted y André-Marie Ampère, quienes descubrieron que una
corriente eléctrica genera un campo magnético. La ley establece que el campo
magnético es proporcional a la corriente que lo produce y se forma en torno al
conductor.
Antecedentes
El desarrollo de la Ley de Ampere se relaciona con una serie de descubrimientos
en el campo de la electricidad y el magnetismo. Ørsted fue el primero en
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Informe Informativo sobre la Ley de Ampere

Concepto

La Ley de Ampere es una de las leyes fundamentales del electromagnetismo que describe la relación entre la corriente eléctrica que fluye a través de un conductor y el campo magnético que genera a su alrededor. Esta ley se utiliza principalmente para calcular el campo magnético creado por corrientes eléctricas, siendo esencial en aplicaciones como el diseño de motores eléctricos y transformadores.

Enunciado

El enunciado de la Ley de Ampere establece que la integral del campo magnético B a lo largo de un camino cerrado está relacionada con la corriente eléctrica total I que atraviesa dicho camino. En otras palabras, la suma del efecto del campo magnético a lo largo de una trayectoria cerrada es igual a la corriente total encerrada por esa trayectoria multiplicada por una constante.

Ecuación

La expresión matemática de la Ley de Ampere se puede representar de la siguiente manera:

B · d l = μ 0 I enc

Donde:

representa la integral a lo largo de una trayectoria cerrada.

  • B es el campo magnético.
  • d l es un elemento diferencial de longitud a lo largo de la trayectoria.
  • μ 0 es la permeabilidad del vacío (una constante que mide cómo se comporta el magnético en un vacío), equivalente a 4 π × 10 −^7 T · m/A.
  • I enc es la corriente total encerrada por la trayectoria.

Fundamento

El fundamento de la Ley de Ampere se basa en experimentos de físicos como Hans Christian Ørsted y André-Marie Ampère, quienes descubrieron que una corriente eléctrica genera un campo magnético. La ley establece que el campo magnético es proporcional a la corriente que lo produce y se forma en torno al conductor.

Antecedentes

El desarrollo de la Ley de Ampere se relaciona con una serie de descubrimientos en el campo de la electricidad y el magnetismo. Ørsted fue el primero en

demostrar la relación entre corriente eléctrica y magnetismo en 1820, lo que llevó a Ampère a investigar más sobre las interacciones magnéticas de los conductores. Su trabajo en 1825 formalizó la ley que lleva su nombre.

Características y Aspectos Claves

  • Dirección del Campo Magnético : La dirección del campo magnético creado por una corriente se puede determinar utilizando la regla de la mano derecha; el pulgar apuntando en la dirección de la corriente indica hacia dónde apunta el campo magnético.
  • Simetría : La aplicación de la Ley de Ampere es más sencilla en situaciones con alta simetría, como en cables rectos, solenoides y toroides.
  • Cadenas de Cables : Cuando dos o más conductores transportan corriente, el campo magnético resultante es la suma de los campos magnéticos generados por cada conductor.
  • Condiciones de Aplicación : La Ley de Ampere se aplica eficazmente en circuitos estacionarios, donde las corrientes son constantes.

Pasos para Aplicar la Ecuación

  1. Identificar el Circuito : Determinar la forma del conductor y su configu- ración (recto, circular, solenoide, etc.).
  2. Selección del Camino de Integración : Elegir un camino cerrado para realizar la integral, que generalmente se elige de forma que aproveche la simetría del campo magnético.
  3. Cálculo del Campo Magnético : Calcular el campo magnético en cada punto a lo largo del camino de integración.
  4. Integral del Campo Magnético ∮ : Realizar la integral de la expresión B · d l a lo largo del circuito cerrado.
  5. Igualar a Corriente Encerrada : Igualar el resultado de la integral con μ 0 I enc para encontrar la corriente encerrada o el campo magnético en caso de ser necesario.

Unidades de Medida

  • Campo Magnético ( B ) : Se mide en Teslas (T).
  • Corriente ( I ) : Se mide en Amperios (A).
  • Longitud ( l ) : Se mide en metros (m).
  • Permeabilidad del Vacío ( μ 0 ) : Se mide en Newtons por Amperios al cuadrado ( N/A^2 ).