Encontrar la dirección de la fuerza magnética que actúa sobre un alambre conductor

Bueno, tengo una forma de recordar si vives en el Reino Unido: ¡siempre conduces el motor por la izquierda!

El diagrama es correcto: muestra qué fuerza ejercerá el campo magnético externo en el cable que lleva corriente. La dirección de la fuerza se encuentra a partir de la regla de la mano izquierda: separe el pulgar y los dos primeros dedos para que estén en ángulo recto entre sí; el primer dedo representa la dirección del campo magnético, el segundo dedo representa el flujo de corriente (convencional) y el pulgar indica la dirección del movimiento (también conocida como la dirección en la que la fuerza actúa sobre el portador de corriente).

El campo generado por la corriente en el conductor es irrelevante para este problema.

La imagen que ha vinculado nos muestra cómo encontrar el campo magnético asociado con un cable largo que transporta corriente. Pero no estamos interesados ​​en el campo que crea el cable, sino en el campo que experimenta el cable. Los campos que genera una partícula cargada no se influyen a sí misma (ver, tal vez, esta pregunta ). Entonces, todo lo que debemos preocuparnos es: ¿cuál es la naturaleza del campo externo (el generado por el imán permanente indicado por la N y la S, que se muestra como líneas de puntos) y en qué dirección viaja la corriente? La ley fundamental que rige la forma en que los campos magnéticos ejercen fuerzas sobre las corrientes es:

Si aún no conoces el producto vectorial vectorial, no te preocupes. Esta ecuación dice dos cosas. En primer lugar, dice que la magnitud de la fuerza que actúa sobre las partículas cargadas que se mueven a través del alambre es

dónde$\theta$es el ángulo entre la dirección de la corriente y la dirección del campo magnético. Es de esperar que pueda ver en el diagrama que$\theta = 90$grados En segundo lugar, dice que la dirección de la fuerza es perpendicular tanto a la dirección de la corriente como a la del campo magnético.

Esto deja cierta ambigüedad en cuanto a si la fuerza apunta hacia arriba o hacia abajo, pero la elección es solo una cuestión de convención. Un día, en algún lugar, alguien decidió que el producto vectorial vectorial debería ser 'diestro'. Por lo tanto, existen varias 'reglas de la mano derecha' que lo ayudan a tomar la dirección correcta. El que yo uso es este: pon tu mano derecha plana con el pulgar extendido. Alinee sus cuatro dedos con el primer vector en el producto cruz (en este caso, el actual$\vec{I}$). Luego gire la mano de modo que la palma mire hacia adelante, en el ángulo más pequeño posible, de modo que sus cuatro dedos estén alineados con el segundo vector. Descubrirá que es posible que deba poner la mano boca abajo para hacer esto. La dirección de tu pulgar es la dirección del vector resultante. Lo admito, esto puede sonar confuso, pero es difícil transmitir algo así con palabras y, de hecho, la regla es bastante simple.