Otros campos magnéticos.

Si un alambre se curva para darle la forma de una espira y sus extremos se conectan a una fuente
de comente, como aparece en la figura 29.22a, se establece un campo magnético semejante al de
un imán de barra. La regla del pulgar de la mano derecha seguirá siendo muy útil para conocer
la dirección del campo de una manera aproximada, pero en este caso las líneas de flujo no serán
de forma circular. La densidad de flujo magnético varía considerablemente de un punto a otro.

 
La inducción magnética en el centro de una espira circular de radio r que transporta una
corriente I se calcula por medio de esta expresión:
¡±I
B = —— Centro de la espira (29.14)
2 r
La dirección B es perpendicular al plano de la espira. Si el alambre forma parte de una bobina
con N vueltas, la ecuación (29.13) adopta esta forma:
fj.NI
B = —— Centro de la bobina (29.15)
2 r
Un solenoide consiste en un devanado de muchas vueltas de alambre, enrolladas en forma
helicoidal, como se muestra en la figura 29.23. La inducción magnética en el interior de

un solenoide está dada por
B = —— Solenoide (29.16)
donde N es el número de espiras, 1 es la corriente en amperes y L es la longitud del solenoide
en metros.

Ejemplo 29.5
Un solenoide se construye devanando 400 vueltas de alambre en un núcleo de hierro de
20 cm. La permeabilidad relativa del hierro es de 13 000. ¿Qué corriente se requiere para
producir una inducción magnética de 0.5 T en el centro del solenoide?
Plan: Dado que se nos proporcionó la permeabilidad relativa, necesitamos multiplicar por
¡juQ para encontrar el valor de ¡x que usaremos en la ecuación (29.16), lo cual nos permitirá
resolver para la corriente I.
Solución: La permeabilidad relativa es 13 000, así que partiendo de la ecuación (29.6),
tenemos
¡ j ,r = — o ¡ jl = /jLr/ji0 = (13,000)(4tt X 10“7T • m/A)
/¿o
fj. = 1.63 X 10”2T • m/A
Como N = 400 vueltas, L = 0.20 m y B = 0.5 T, resolvemos la ecuación (29.16) para la
corriente I.
¡jlNI BL
B = -— o / = -----
L ¡xN
(0.5 T)(0.20 m)
/ = -------- --------£ ------------------ ; 7 = 0.0153 A
(1.63 X 10~2T • m/A)(400)
Un tipo particular de solenoide, llamado toroide, se emplea a menudo para estudiar efectos
magnéticos. Como se verá en la siguiente sección, el toroide consta de una bobina de alambre
en forma de rosca, devanado en forma muy compacta. La densidad de flujo magnético en el
núcleo de un toroide también se calcula por medio de la ecuación (29.16).