MAGNETISMO
Y a esta fuerza de atracción se le conoce como
magnetismo, y al objeto que ejerce una fuerza
magnética se le llama imán.
A las regiones donde se concentra la fuerza del imán se
llaman polos magnéticos.
Mas adelante se descubrió la brújula al colgar en un
troza de hilo y delgado de la roca negra de magnesia
siempre daba vueltas y se desvía apuntando al polo
norte un extremo y el otro al polo sur.
No existen polos aislados , no importa cuantas veces se
rompa un imán por la mitad ,cada pieza resultante
será un imán con un electrón
polo norte y un polo sur
El magnetismo está estrechamente relacionado con el fenómeno
eléctrico.
CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE.
El campo magnético terrestre es el campo de
fuerza magnética que rodea la Tierra. Se
atribuye al efecto combinado de la rotación
planetaria y el movimiento del hierro fundido en
el núcleo del planeta.
 Por supuesto existen otras características o
factores que influyen en el campo magnético de
la Tierra; por ejemplo, el campo magnético del
Sol o la explicación más extendida de
elementos metálicos en el interior de la Tierra,
que al ser cargas en movimiento generan un
campo magnético.


El campo magnético terrestre se caracteriza
también por su intensidad. La intensidad de
un campo magnético se mide en gauss. El
campo magnético terrestre es bastante
débil, del orden de 0,3 gauss en las
proximidades del ecuador y de 0,7 gauss en
las regiones polares.
FUERZA MAGNETICA

La fuerza magnética es la parte de la fuerza
electromagnética total que mide un observador
sobre una distribución de cargas en
movimiento. Las fuerzas magnéticas son
producidas por el movimiento de partículas
cargadas, como por ejemplo electrones, lo que
indica la estrecha relación entre la electricidad
y el magnetismo.
PROPIEDADES DE LA FUERZA MAGNETICA ( F ) SOBRE CARGA ELECTRICA(q )
F=0 si la carga está en reposo
F=0 si la carga se mueve paralelamente a b
•F existe si la velocidad v no es paralela a B
•F asume su valor máximo cuando v es perpendicular a B
•F es proporcional al módulo de v
•F es proporcional al módulo del campo B
•F es proporcional a la carga q
•F es perpendicular tanto a v como a B
•F asume una dirección opuesta si q cambia de signo
FERROMAGNETISMO



El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que se
produce ordenamiento magnético de todos los
momentos magnéticos de una muestra, en la misma
dirección y sentido.
La interacción ferromagnética es la interacción
magnética que hace que los momentos magnéticos
tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha
de extenderse por todo un sólido para alcanzar el
ferromagnetismo.
Generalmente, los ferromagnetos están divididos en
dominios magnéticos, separados por superficies
conocidas como paredes de Bloch. En cada uno de estos
dominios, todos los momentos magnéticos están
alineados. En las fronteras entre dominios hay cierta
energía potencial.
Al someter un material ferromagnético a un campo magnético
intenso, los dominios tienden a alinearse con éste, de forma que
están orientados con el mismo sentido y dirección que el campo
magnético inductor.
CAMPO MAGNÉTICO B EN UNA ESPIRA

Campos magnéticos

Un imán atrae a algunos metales como el hierro. Decimos que estos metales son magnéticos. También
podemos hacer un imán del hierro dulce. Este imán tendrá dos polos - uno norte y otro sur.

¿Qué hacen los polos?

Si llevamos el polo norte de un imán de barra hasta el polo sur del otro, se atraerán entre sí.
Decimos que:

Los polos opuestos se atraen.

Sin embargo, si llevamos un polo norte hasta otro polo norte, se apartarán uno de otro. Decimos que se
repelan. Lo mismo ocurre con dos polos sur.
Decimos que:

Los polos iguales se repelan.

¿Qué es un campo magnético?

Un imán no tiene que tocar otro imán para atraerlo o repelerlo. La fuerza del imán se extiende. Es una
fuerza invisible que trabaja a distancia. Decimos que hay un campo magnético alrededor del imán. El
campo magnético es la región en la que actúa la fuerza de un imán.
El campo magnético es invisible.

¿Cómo podemos ver el campo magnético?

Se puede ver la forma del campo magnético usando limaduras de hierro:
• se coloca un trozo de cartón sobre el imán
• suavemente espolvoreamos algunas limaduras de hierro en el cartón
• se da un golpecito al cartón de modo que las limaduras de hierro se alineen con el campo magnético.
• se mira el modelo hecho por las limaduras de hierro

¿En qué dirección va el campo magnético?

Las limaduras de hierro nos dicen la forma del campo magnético. Sin embargo, es también útil saber
en qué dirección va el campo - es decir, si va a atraer o repeler un polo norte de otro imán.
Podemos encontrar esto utilizando una pequeña brújula. La aguja de la brújula es en sí misma un
pequeño imán. Su flecha es un polo norte. De modo que la brújula señala fuera del polo norte del imán.

Líneas del campo magnético

Podemos mostrar esto en un diagrama del campo magnético usando líneas de campo. Obsérvese que
las líneas del campo magnético
• señalan fuera del polo norte y
• señalan hacia el polo sur y
• nunca se cruzan entre sí
• sólo salen de los extremos del imán
• están más cerca unas de otras allí donde el campo es más fuerte - p.ej. cerca de los polos.
Las flechas en las líneas de campo nos dicen en qué dirección se moverá otro polo norte. Un polo sur
sería atraído en dirección contraria a las flechas.

Solenoides

Un electroimán es una bobina de alambre con corriente eléctrica.
Cuando el alambre está enrollado alrededor en un cilindro, lo
llamamos un solenoide. El solenoide se convierte en un electroimán
cuando pasa por él la corriente.

¿Por qué se usa el cobre?

El cobre se usa porque tiene una resistencia eléctrica baja Esto
significa que a la corriente le es fácil fluir por él. Además, al alambre
de cobre se le puede dar fácilmente forma para hacer una bobina.
INDUCCIÓN.

La inducción electromagnética es el
fenómeno que origina la producción de
una fuerza electromotriz (f.e.m. o
voltaje) en un medio o cuerpo expuesto
a un campo magnético variable, o bien
en un medio móvil respecto a un
campo magnético estático. Es así que,
cuando dicho cuerpo es un conductor,
se produce una corriente inducida.
Este fenómeno fue descubierto por
Michael Faraday quien lo expresó
indicando que la magnitud del voltaje
inducido es proporcional a la variación
del flujo magnético (Ley de Faraday).
APLICACIONES DE LA INDUCCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA.


La inducción electromagnética, se aplica en casi todos los
aparatos eléctricos ,desde los cargadores de los celulares que
usan la inductancia para transformar la corriente alterna de
110-220voltios a directa de 3.5, hasta las correas espaciales
de ultima generación(propulsores de inducción
electromagnética )
Sin la inducción electromagnética no podríamos concebir
ningún aparato electrónico, ni motores eléctricos, ni
computadoras(fuentes de poder), ni siquiera distribuir la
corriente por el cableado de una ciudad pues no se podría
graduar su intensidad y esta variaría en función de su
consumo y producción tan rápido e inestable que resultaría
inoperable.
LEY DE GAUSS PARA CAMPOS MAGNETICOS


Ley De Gauss Para Campos Magnéticos
Ley de Gauss para Campos Magnéticos
La ley de Gauss tanto en campos magnéticos como en
campos eléctricos es similar en la forma integral, porque
involucra la cantidad de flujo atreves de una superficie
cerrada y en la forma diferencial porque en ambas se
especifica la divergencia del campo en un punto, la
diferencia clave es que en el campo eléctrico se pueden
aislar las cargas positivas de las negativas, mientras que los
polos magnéticos siempre ocurren en pares, pues no existe
un dipolo magnético en la naturaleza.

Forma integral de la Ley de Gauss para Campos Magnéticos
Por lo general la ley de Gauss para campos magnéticos se escribe como:

B∙nda=0
En esta ecuación el lado derecho es una descripción del flujo de un vector de
campo a través de una superficie cerrada, lo que es el número de líneas
magnéticas pasando por la superficie cerrada, el lado derecho es cero (por el
dipolo magnético el número de líneas de campo que atraviesan la superficie
saliendo, entran en la misma cantidad).
La idea general para este caso es:
“El total de flujo magnético pasando a través de una superficie cerrada es
cero”.
El vector de campo magnético B
El vector de campo magnético puede ser definido utilizando la relación que tiene
con la fuerza magnética que experimenta un partícula o carga en movimiento al
entrar en contacto con un campo magnético:
FB=qv×B
De la cual, con ayuda de la definición de producto cruz, a×b=absinθ, puede
despejarse el campo magnético como:
B=FBqvsinθ
Donde θ, es el ángulo entre el vector de velocidad y el vector de campo
magnético, q es la partícula con carga eléctrica, FB la magnitud de la fuerza de
campo magnético, v la velocidad y B la magnitud de la intensidad de campo
magnético.
De estas ecuaciones se puede razonar lo siguiente:
* El vector de la fuerza del campo magnético es perpendicular al vector de la
intensidad de campo.
¿QUÉ ES UN ELECTROIMÁN?
Un electroimán es un imán que
funciona con electricidad. Puede
conectarse y desconectarse. Las
bobinas están casi siempre hechas
de alambre de cobre porque es un
conductor eléctrico excelente
¿QUÉ USO TIENEN LOS ELECTROIMANES?

Los electroimanes tienen muchos usos. He aquí algunos ejemplos.

• Un timbre eléctrico - Los electroimanes hacen que el martillo vibre
de acá para allá, tocando el timbre.
• Una cerradura eléctrica - Cuando se ha contestado al interfono, la
puerta puede abrirse desde el piso de arriba. Un electroimán tira del
cerrojo para abrirlo. Cuando se desconecta, el cerrojo vuelve atrás.
• Una grúa - Una grúa para chatarra puede levantar un coche entero.
Lo mueve a su posición, y se desconecta para soltarlo.
• Una herramienta de cirujano - Un cirujano oftalmólogo puede sacar
restos de acero del ojo de un paciente usando un electroimán. Se
aplica corriente hasta que tira sólo lo suficiente para quitar
suavemente el metal.
PROYECTO DE FARADAY .

Al conectar el interruptor en el circuito de la bobina B el
valor de la corriente eléctrica que circula por él cambia de
cero a un valor distinto de cero. Por tanto, el efecto
magnético que produce esta corriente a su alrededor
también cambia de cero a un valor distinto de cero. De la
misma manera, cuando se desconecta la batería la
corriente en el circuito cambia de un valor no nulo a cero,
con el consecuente cambio del efecto magnético,se
percató de que en el momento en que desconectaba la
batería la aguja del galvanómetro se desviaba
ligeramente otra vez, ahora en sentido opuesto. Por lo
tanto, concluyó que en un intervalo de tiempo muy
pequeño, mientras se conecta y se desconecta la batería,
si hay corriente en la bobina B.Siguiendo esta idea
Faraday descubrió que efectivamente se producen
corrientes eléctricas sólo cuando el efecto magnético
cambia, si éste es constante no hay ninguna producción
de electricidad por magnetismo.
Descargar

FUERZA MAGNETICA