Ley de Ampere

Como veremos más adelante, el flujo del campo magnético es siempre cero, por lo que no es de utilidad para el cálculo del campo en situaciones de simetría. Existe, sin embargo, una ley que involucra a la circulación del campo magnético y que es tremendamente útil para su cálculo en dichas situaciones. Esta ley se conoce como ley de Ampère y se deduce directamente de la expresión del campo magnético dada por la ley de Biot y Savart. Únicamente la enunciaremos y la aplicaremos al cálculo del campo magnético en determinados problemas. Dice así:

La circulación del campo magnético a través de una trayectoria cerrada cualquiera es igual a por la intensidad de corriente neta It que atraviesa la trayectoria:
circulación del campo magnético

La ley de Ampère se refiere también al sentido de la corriente, que viene dado por la regla de la mano derecha. Si la corriente la consideramos positiva en el sentido del pulgar, la circulación hay que calcularla en el sentido determinado por el resto de los dedos.

Lo primero que se deduce de la ley anterior es que el campo magnético no es conservativo, pues su circulación a lo largo de cualquier trayectoria cerrada no es siempre cero. En consecuencia, dado un campo magnético, no existe, en general, un campo escalar cuyo gradiente sea el campo magnético.

Nótese que lo anterior se refiere al campo magnético, no a la fuerza magnética, y no implica el que la interacción magnética no verifique el principio de conservación de la energía.

Flujo del campo magnético

Para caracterizar un campo vectorial hemos de conocer su flujo y su circulación. La circulación de un campo magnético viene dada por la ley de Ampère. De acuerdo con la definición de flujo, su valor ΦB, para el campo magnético es:
Flujo del campo magnético

El flujo del campo magnético se mide en el SI en weber (Wb). Un weber es igual a un tesla por metro cuadrado (1 Wb = 1 T * m2).

A partir de la ley de Biot y Savart podemos encontrar también, aunque es difícil y no lo haremos aquí, que el valor del flujo del campo magnético verifica lo siguiente:

El flujo del campo magnético a través de una superficie cerrada cualquiera es igual a cero.

Este resultado está relacionado con la forma de las líneas de fuerza. Las líneas de fuerza del campo eléctrico partían de las cargas positivas y morían en las negativas. Las líneas de fuerza del campo magnético, por el contrario, siguen trayectorias cerradas. No nacen o mueren en ningún sitio. Ello es una manifestación del hecho de que no existan monopolos magnéticos.

A los campos vectoriales que verifican la anterior propiedad se los denomina solenoidales. Así, el campo magnético es un campo solenoidal. El flujo a través de una superficie cerrada de un campo solenoidal es cero, pues, al ser las líneas de fuerza cerradas, si una penetra en la superficie, necesariamente ha de salir.


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