INTERACCION ENTRE CORRIENTES : LEY DE AMPERE

Los fenómenos magnéticos son conocidos desde la antigüedad, aunque su estudio cuantitativo no tuvo lugar hasta el siglo XIX. Así, la civilización griega conocía la existencia de una piedra (magnetita) capaz de atraer pequeños trozos de hierro. También es ampliamente conocido que esta misma piedra se empleaba en la navegación, puesto que una pequeña lámina de este material (brújula) apuntaba siembre hacia el Norte. Posteriormente se descubrió que los imanes tienen dos puntos de intensidad de atracción máxima, denominados polo norte y polo sur, de tal manera que dos imanes se repelen si se enfrentan por polos del mismo tipo y se atraen si se acercan con los polos opuestos.

 Durante mucho tiempo se pensó que el magnetismo tenía otro tipo de origen, pero el experimento de Oersted demostró que estaba ligado a la existencia de cargas en movimiento. En efecto, Oersted comprobó que al situar una brújula próxima a un hilo por el que circulaba una corriente eléctrica, cambiaba su orientación, tendiendo a situarse perpendicularmente a dicha corriente y cambiando su sentido de rotación si cambiaba la dirección de la corriente. Es decir, la corriente eléctrica tiene un efecto similar al de un imán. Consecuentemente, fue Ampère quien razonó correctamente que debería producirse tal acción magnética entre dos corrientes eléctricas.

 Cuando por un conductor circula corriente eléctrica aparece un campo de fuerzas que se pone de manifiesto al situar otro conductor también con corriente en su entorno. Ampère demostró que las corrientes eléctricas se atraen y se repelen de modo similar a como lo hacen los imanes y propuso que las fuerzas magnéticas se deben al hecho de tener cargas en movimiento. Por este motivo, sugirió que el magnetismo de un imán se debía a la existencia de minúsculas corrientes eléctricas en el interior de los átomos. Es decir, existen en la naturaleza fuerzas distintas a las electrostáticas que se efectúan entre partículas cargadas en movimiento.

En concreto, Ampère estableció que la fuerza entre dos corrientes rectilíneas, paralelas y muy largas respecto a la separación entre las mismas, debía ser proporcional al valor de las corrientes que circulaban por los hilos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre dichos hilos. Además, dicha fuerza sería atractiva si las corrientes eran paralelas y repulsiva en caso contrario.

 En el caso de corrientes filiformes de forma arbitraria la fuerza que un circuito 1 ejerce sobre otro 2 es :

[2.1]

donde I₁ e I₂ son los valores de las corrientes que circulan por ambos circuitos, dl₁ y dl₂ son los elementos de los circuitos 1 y 2 respectivamente en el sentido de la corriente, r es el vector que une ambos elementos y m_o es la denominada permeabilidad magnética del vacío, y su valor es m_o = 4p .10^-7 N/A². De esta expresión se deduce que la fuerza magnética tiene una dirección perpendicular a la dirección de avance de los portadores de carga. Además, a través de la anterior expresión podemos definir el amperio como aquella corriente que circulando por dos hilos paralelos, separados una distancia de 1 metro en el vacío, produce la aparición de una fuerza por unidad de longitud entre ellos de valor 2.10^-7 N. Por otra parte, y como debe cumplirse siempre en la naturaleza por el principio de acción y reacción, sobre el circuito 1 aparecerá una fuerza ejercida por el circuito 2 de forma que F₂₁ = -F₁₂