FUERZA MAGNÉTICA ENTRE CORRIENTES

 Puesto que las corrientes eléctricas producen y "sienten" la acción del campo magnético, interesa estudiar las fuerzas magnéticas ejercidas directamente entre ellas. El caso más sencillo es el de dos conductores rectilíneos, paralelos e indefinidos. 

En el siguiente dibujo se ha representado una línea del campo magnético creado por una corriente rectilínea 1. Hablado campo actúa sobre una segunda corriente 2, paralela a la primera, en una dirección perpendicular a ella y además perpendicular a la pantalla. Para deducir el sentido de la fuerza magnética que actúa sobre esa corriente 2, se aplica la segunda ley de Laplace, lo cual da una fuerza, F21, perpendicular al conductor 2 y dirigida hacia el 1. Razonando igual se puede deducir la orientación de la fuerza magnética que se practica sobre el conductor 1, debida al campo creado por el conductor 2 (dibujaríamos las líneas del campo magnético producido por la corriente 2, y utilizaríamos la misma ley para deducir el sentido de la fuerza, F12, que se desempeña sobre el conductor 1). Haciéndolo, se recibe que dicha fuerza es perpendicular al conductor 1 y se dirige hacia el conductor 2. 

Por consiguiente, se concluye que 2 conductores rectilíneos e indefinidos, por los que transitan corrientes eléctricas en el mismo sentido, se atraen, en lo que 2 conductores rectilíneos e indefinidos, por los que transitan corrientes eléctricas en sentidos opuestos, se repelen. 

Una vez que transitan por ellas corrientes del mismo sentido las espiras se atraen (cada 2 conductores paralelos enfrentados de esta forma lo hacen), lo cual resulta coherente con el producido de que, consideradas como imanes, las espiras permanecen enfrentadas por sus polos magnéticos opuestos (la cara correspondiente al polo sur de una de ellas está enfrentada a la cara correspondiente al polo norte de la otra). Como ya se vio, las bobinas son comparables a imanes rectangulares, que, según el mismo argumento, además se atraerían por su polos opuestos. Visiblemente, si las corrientes rectilíneas, las espiras o las bobinas se combaten en la postura contraria (es mencionar, estando sus corrientes dirigidas en sentidos opuestos) la fuerza magnética de relación entre ellas es de repulsión, en vez de atracción. 

Referente a la expresión que calcula del módulo de esta fuerza de relación magnética entre 2 corrientes rectilíneas, para deducirla se empieza implementando la ley de Biot y Savart, conforme con la cual el módulo del campo magnético que crea una corriente rectilínea 1, a la distancia r a que está la segunda corriente 2 (también rectilínea), es:

 Desde aquí, el módulo de la fuerza magnética F12 que se desempeña sobre la corriente 2 (debida al campo que genera la corriente 1) se recibe implementando la segunda ley de Laplace:

 Para obtener el módulo de la fuerza F21 que se lleva a cabo sobre el conductor 1 debido al campo magnético que produce el conductor 2, razonaríamos igual y llegaríamos a la misma expresión, empero cambiando la longitud de conductor 1, L1, por la longitud de conductor 2, L2. Por consiguiente, se concluye que 2 conductores rectilíneos y paralelos se atraen (cuando son recorridos por corrientes de la misma orientación) o se repelen (cuando son recorridos por corrientes de orientaciones opuestas) con una fuerza, cuyo módulo por unidad de longitud es:

 Esta expresión, que da la fuerza de relación entre 2 corrientes, tiene una evidente afinidad formal con las leyes primordiales que calculan respectivamente la fuerza de relación gravitatoria entre 2 masas (ley de gravitación de Newton) y la fuerza de relación electrostática entre 2 cargas (ley de Coulomb). Es, por consiguiente, una ley importante del electromagnetismo, aun cuando tardó en manifestarse como tal ya que el magnetismo ha sido un elaborado físico rodeado de misterio y que únicamente se asimiló a las relaciones entre corrientes eléctricas una vez que el experimento de Oërsted enseñó que los imanes se orientan sometidos a la acción de una corriente. Para entonces, bastantes conceptos, tales como el término de polo magnético, ya estaban establecidos. Empero, ha sido Ampere quien, bastante al poco tiempo de conocer el resultado del experimento de Oersted, enseñó que 2 corrientes eléctricas se repelen si transitan en sentidos opuestos y se atraen si lo elaboran en el mismo sentido. Por esto, una vez implantada esta ley, que calcula la fuerza de relación entre corrientes, se adoptó la magnitud de corriente como una de las dimensiones primordiales de la física y se definió su unidad, llamada amperio, relacionadas con esta ley (El amperio es la magnitud de una corriente constante que manteniéndose en 2 conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de parte circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, generaría una fuerza igual a 2·10-7 Newton por metro de longitud).