Tengo una duda en la derivación del campo magnético dentro de un solenoide infinitamente largo de radio. .
Para derivar se consideran todos los bucles en el solenoide: en una longitud hay bucles, cada uno de los cuales produce un campo magnético, por lo que tenemos:
Para obtener , considere por separado los casos y como en la imagen En los dos casos la corriente fluye como se indica ( está entrando en la pantalla, sale de la pantalla), pero los ángulos (en caso , En caso ) se miden desde los dos lados opuestos del solenoide.
Caso :
Caso :
Aquí está el problema: en ambos casos, la condición límite del solenoide infinitamente largo es que el primer ángulo ( o ) es y el segundo ángulo ( o ) es .
Sin embargo, haciendo la sustitución en caso yo obtengo
mientras que en el caso yo obtengo
cual es el resultado correcto.
¿Hay alguna razón en particular por la cual la medición del ángulo debe hacerse como en el caso y no como en el caso para obtener el resultado correcto? ¿O ambos métodos son válidos? Si es así, ¿cómo es posible obtener un resultado diferente solo por la orientación de la medición del ángulo?
Dado que la única diferencia es un cambio de signo, realmente debe tener mucho cuidado con las convenciones en el camino. En realidad, no especificó en su segunda integral si desea integrar desde a , o al revés, y eso obviamente afectará su resultado.
Por lo general, en casos como este, puede simplificar su vida utilizando un diagrama para determinar la dirección (signo) de B, y luego olvidándose de los signos hasta el final, cuando puede agregar un signo menos si es necesario...
Me doy cuenta de que ese es el enfoque pragmático. Si desea el enfoque cuidadoso, le recomiendo que se pregunte sobre el orden de integración. Cuando cambiaste la forma en que mediste , su complemento fue etiquetado como ... lo que significa que invirtió los ángulos de "inicio" y "parada". Lo que te dará un cambio de signo.
jerbo sammy