Electromagnetisme

Llei de Faraday

Espires en un camp
magnètic variable (I)

Espires en un camp
magnètic variable (II)

Demostració de 
 la llei de Faraday (I)

Demostració de 
la llei de Faraday (II)

Accelerador de
partícules. El betatró

Vareta que es mou
en un c. magnètic (I)

Caiguda d'una vareta
en un c. magnètic

Moviment d'una
espira a través
d'un c. magnètic

Mesura del camp
magnètic

Generador de corrent
altern

Galvanòmetre balístic

Corrents de 
Foucault (I)

Corrents de 
Foucault (II)

Inducció homopolar

Un disc motor
i generador

Vareta que es mou
en un c. magnètic (II)

Moment angular
dels camps EM (I)

Moment angular
dels camps EM (II)

Descripció

Activitats

Referències

L'experiència en l'aula

Amb una bobina, un amperímetre i un imant es poden fer les experiències següents:

1. Se situa l'imant en repós dins del solenoide. 2. S'introdueix lenta/ràpidament l'imant en el solenoide. 3. Es trau lenta/ràpidament l'imant del solenoide. S'observa el moviment de l'agulla de l'amperímetre. S'aplica la llei de Lenz per a determinar el sentit del corrent induït.

Per a simular l'experiència emprarem una bobina de N espires apretades, de radi R, que és travessada per un imant, com mostra la figura. L'imant es mou amb velocitat constant v sobre un carril d'aire.

En aquesta pàgina, el camp magnètic produït per un imant s'aproximarà a la suma vectorial dels camps produïts per un parell de càrregues puntuals magnètiques, o monopols, situats en els seus extrems.

Descripció

Un imant llarg i prim es pot aproximar per un sistema format per dues càrregues magnètiques iguals i oposades col·locades en els seus extrems. Si la longitud de l'imant és L i el seu moment dipolar magnètic és m, les càrregues magnètiques valen q = ±m/L.

El camp magnètic B en les proximitats d'un pol magnètic té una expressió semblant a la del camp elèctric d'una càrrega puntual.

on m₀ = 4π·10^-7 és la permitivitat magnètica en el buit. El camp té direcció radial i apunta cap a fora o cap a la càrrega segons siga q positiva o negativa; el seu mòdul disminueix amb la inversa del quadrat de la distància a la càrrega magnètica.

El camp magnètic total en un punt de l'eix de l'imant a una distància z del seu centre és la suma del camp magnètic produït per la càrrega positiva i el camp produït per la càrrega negativa.

Mesurant el camp magnètic B a una distància z del centre de l'imant podem determinar el moment magnètic m de l'imant.

Flux i fem produïts per la càrrega q+

El flux del camp magnètic a través d'una espira situada a una distància x > 0 de la càrrega magnètica +q és

on dS = 2πy·dy és l'àrea de l'anell comprès entre els radis i e i +dy.

Quan x < 0, el flux canvia de signe

Per a calcular la fem derivem el flux respecte del temps i li canviem el signe.

La fem induïda en l'espira per la càrrega magnètica positiva +q quan es mou amb velocitat constant v al llarg de l'eix Z de l'espira, és