El campo magnético debido a un bucle que lleva una corriente

en un vídeo anterior vimos que un cable recto que lleva una corriente eléctrica produce un campo magnético a su alrededor en círculos concéntricos en este vídeo vamos a explorar cómo luce el campo magnético en una bobina un cable que forma un bucle y por el que fluye una corriente eléctrica y les adelanto que quizás ya estén familiarizados con estos patrones de campo para ver el patrón del campo eléctrico experimentalmente todo lo que tenemos que hacer es poner algunas ralladuras de hierro alrededor del cable y es lo que haremos primero en este vídeo tenemos cables de cobre formando un círculo y noten que estos atraviesan un panel de vidrio dentro de este panel de vidrio hay ralladuras de hierro de manera que cuando hacemos que pase una corriente eléctrica a través de estos cables pasa por la bobina y va a generar un campo magnético por lo que las ralladuras de hierro se van a reacomodar aquí lo tenemos ya hicimos la conexión y cuando lo encendemos cerramos el circuito comienza a pasar corriente y aquí está vemos cómo se forma el patrón del campo magnético hermoso vean lo podemos ver que cerca del cable el campo está en círculos pero conforme nos alejamos de los cables y nos acercamos al centro vemos que los círculos tienden a ser más grandes tienen curvas más grandes como lo pueden ver aquí también tienden a ser más planas y si vamos al centro de la bobina vemos que el campo está bastante recto ahora vamos a tratar de averiguar por qué se ve así el campo magnético y veremos que esta es una línea de campo bastante conocida ya la hemos visto antes aquí tenemos un anillo de cobre es un círculo pero lo vemos de lado como en el caso de la bobina de este vídeo por lo que lo vemos ovalado y digamos que hacemos pasar una corriente por él en esta dirección particular se mueve hacia el fondo luego por atrás sale del fondo y de regreso al frente así sucesivamente justo como éste va hacia la pantalla por detrás sale y pasa de nuevo por enfrente haciendo círculos como podemos conocer cuál es la dirección del campo alrededor de todo este anillo vimos en un vídeo anterior que si tenemos un cable recto podemos usar la regla de la mano derecha donde básicamente usamos la mano derecha para sujetar el conductor de manera que el pulgar está en la dirección de la corriente y los cuatro dedos indican la dirección del campo magnético que está alrededor del cable recto si quieren saber más al respecto hemos hablado con más detalles sobre esto en vídeos anteriores siéntanse libres de regresar a ver esos vídeos pero aquí no tenemos un cable recto tenemos un círculo que hacemos ahora como usamos la regla de la mano derecha en este caso bueno todo lo que tenemos que hacer es sostener cada sección de este cable de forma separada y calcular cuál es la dirección del campo magnético en cada sección veamos un ejemplo imaginemos que queremos saber cómo es el campo magnético en esta sección y elijo esta sección porque es más fácil de dibujar el campo magnético en este punto como verán en un momento a ver cómo luce el campo magnético en este punto como lo hacemos pues con mi mano derecha sujeto esta sección de manera que mi pulgar apunte en la dirección de la corriente pero cuál es la dirección de la corriente en este punto bueno ya que la corriente aquí se mueve a la derecha entra a la pantalla en este punto por lo que mi pulgar debe apuntar hacia la pantalla veamos cómo luce si sujeto a esta parte se verá así no pueden ver mi pulgar porque mi pulgar apunta hacia la pantalla y mis cuatro dedos indican la dirección del campo magnético alrededor de esta sección noten que estos dedos van en sentido horario por lo que sé que en esta sección el campo magnético va en sentido horario de forma similar ahora vamos a considerar esta sección de nuevo elijo esta sección porque va a ser más fácil de dibujar su campo magnético aquí vemos que la corriente sale de la pantalla sale y luego va hacia la derecha si sujetamos esta sección del cable puede imaginar cómo se va a ver pues en este caso mi mano derecha recuerden que solamente debemos usar la mano derecha estará de forma que el pulgar apunta hacia afuera de la pantalla si lo sujeto con mi mano derecha se verá así ahora vemos los cuatro dedos que rodean el cable que van en sentido antihorario por lo que sabemos que el campo magnético en esta sección tiene sentido antihorario esto explica los campos circulares de aquí ahora para saber cómo es el campo magnético en todo el anillo no tenemos que estar repitiendo esto una y otra vez hay una forma de averiguar cómo podría verse el campo magnético es así como lo haremos si vemos esta parte nos dice que el campo por adentro del anillo apunta hacia arriba y por fuera del anillo apunta hacia abajo lo mismo ocurre de este lado el campo magnético por dentro del bucle la bobina hacia arriba y por fuera del bucle el campo magnético va hacia abajo de hecho sin importar cual sección del cable sujetemos el campo eléctrico por dentro va a ir hacia arriba y por afuera irá hacia abajo para convencerlos permítanme mostrar otras dos secciones que sujetamos aquí están usamos la misma regla de la mano derecha donde el pulgar apunta en la dirección de la corriente y podemos ver claramente que los cuatro dedos nos dicen que por dentro el campo va hacia arriba y que por afuera el campo va hacia abajo por dentro va hacia arriba y por afuera va hacia abajo con esto sabemos que en todo el cable el campo magnético por dentro va a ir hacia arriba y por fuera va a ir hacia abajo y que tiene que haber círculos cercanos porque todas las líneas de campos se mueven de esta forma pueden verlo ahora se lo imaginan si queremos dibujar el campo completo quitamos estas manos para poder ver bien las líneas del campo magnético es así cómo lucen todas las el campo magnético vean que todas van hacia arriba cuando pasan por dentro de la bobina y tienden a ir hacia abajo cuando están por fuera de ella esto es exactamente lo que tenemos en el experimento lo último que les quiero preguntar es si esta forma les parece familiar y para eso permítanme alejar la imagen un poco más muy bien aquí la tenemos admiren el hermoso patrón del campo a qué se parece esto bueno pues el campo luce muy similar al campo creado por un pequeño imán hemos visto cómo luce el campo magnético de un imán se ve más o menos así vean ambos patrones de campos no lucen muy similares aquí la línea del campo comienza aquí y continúa dando la vuelta de esta forma aquí las líneas de campo también comienzan de este lugar y dan la vuelta de la misma manera las diferencias que pueden notar es que el campo está un poco más aplanado y acá el campo es más redondo pero si este imán fuera mucho más pequeño noten que tendríamos un patrón de campo muy parecido a este otro esto significa que una bobina que lleva una corriente se parece a un pequeño imán y ahora podemos decir que este lado representa el polo norte del imán y este otro lado es el polo sur del imán los polos realmente no están aquí pero si imaginamos esto como un pequeño imán podemos tratarlo de esta forma esto es genial porque ahora aprendimos cómo crear nuestros propios imanes artificiales así que en este vídeo aprendimos cómo encontrar el campo magnético alrededor de una bobina un bucle por el que pasa una corriente usando la misma regla de la mano derecha y después vimos que un bucle que lleva una corriente va a ser equivalente a un pequeño imán