Electromagnetismo

Cable con corriente

Las flechas B circulan alrededor del cable; sube la corriente I y lee B en T (≈ 10⁻⁶).

Cable con corriente — simulación interactiva de Electromagnetismo. Las flechas B circulan alrededor del cable; sube la corriente I y lee B en T (≈ 10⁻⁶). Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.

Campo magnético de un conductor

Las flechas B circulan alrededor del conductor; sube la corriente I y lee B en T (≈ 10⁻⁶).

Un cable recto largo que lleva una corriente I produce líneas de campo B circulares alrededor del cable (ley de Ampere: B ∝ I/r). La regla de la mano derecha da la dirección: pulgar a lo largo de I, los dedos se curvan con B. Los símbolos ⊗/⊙ marcan el campo entrando/saliendo de la página. Sube I y lee B en T (≈ 10⁻⁶) a una distancia fija — duplicar I duplica B.

• Campo magnético B ∝ I/r
• Regla de la mano derecha

Resumen de la investigación

Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio

El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.

Pregunta guía

Un cable recto conduce una corriente constante. A medida que aleja un punto de prueba del cable, ¿la intensidad del campo magnético disminuye de la misma manera que lo hace el campo de una carga eléctrica?

Predicciones a evaluar

• Sí, es una simple caída de 1/r², igual que una carga puntual.
• El campo no depende de la distancia al cable.
• No: el campo de un cable que transporta corriente cae de manera diferente que el de una carga puntual, ya que la corriente es una fuente extendida (lineal), no un punto.

Roles de las variables

Lo que configuraste:

• Distancia perpendicular d (m)

Lo que mides:

• Intensidad de campo |B_z| (µT)

Cómo se desarrolla la investigación

1. Abra el valor preestablecido del campo de cables y presione Restablecer. El cable transporta una corriente fija de 8 A sobre un segmento 4.8 m.
2. Habilite la lectura de intensidad de campo.
3. Establezca la distancia perpendicular desde el punto medio del cable para cada prueba y registre la intensidad del campo.

Ecuación rectora

Campo de un cable portador de corriente finita — B = (μ₀I/4πd)(sinθ₁ + sinθ₂)

La ley de Biot-Savart, integrada a lo largo de un cable recto finito, proporciona un campo magnético que rodea el cable y depende tanto de la distancia perpendicular como de la longitud del cable a través de la misma forma de interpolación que una línea de carga finita.

Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan

• Para una prueba, calcule |B| = μ₀|I|L_half/(2πd√(L_half² + d²)) usando μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m, I = 8 A, L_half = 2.4 m. Compare con la tabla.
• Compare la forma de esta fórmula con la fórmula del campo eléctrico del experimento de carga lineal. Explique por qué tanto una varilla cargada finita como un alambre portador de corriente finita producen campos con el mismo tipo de dependencia de la distancia: cerca de 1/d cerca del alambre, más cerca de 1/d² y lejos.

Dónde aparece esto más allá del laboratorio

• Para un cable infinito idealizado, el campo se simplifica al clásico B = μ₀I/(2πd): una caída limpia 1/d. ¿A qué distancia, en comparación con la longitud 4.8 m de este cable, esperaría que la fórmula de cables finitos de este experimento coincidiera estrechamente con esa aproximación de cables infinitos?
• La aguja de una brújula colocada cerca de un cable que transporta corriente se desvía para alinearse con el campo magnético del cable. Explique, usando la regla de la mano derecha, por qué el campo gira alrededor del alambre en lugar de apuntar radialmente hacia afuera como lo haría un campo eléctrico.

• AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
• AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 12: Magnetic Fields and Electromagnetism
• IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
• General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
• NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
• Middle School Physical Science — Electric and magnetic force strength
• Middle School Physical Science — Fields without contact

1. Bienvenido al campo de un conductor
2. Selecciona el conductor
3. Pulsa Reproducir
4. Campo B alrededor de un conductor
5. Abre el panel de propiedades
6. ¡Lo lograste!

Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.

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Campos magnéticos producidos por corrientes