Capítulo I: Magnetismo

Índice

Capítulo 1: Magnetismo

1. Antecedentes del magnetismo
2. Definición del magnetismo
3. Importancia del magnetismo
4. Propiedades y características de los imanes
5. Imanes permanentes y temporales
6. Campos magnéticos
7. La teoría moderna del magnetismo
8. Densidad del flujo y permeabilidad
9. Magnetismo terrestre

       1.9.1 declinación magnética

1.9.2 inclinación magnética

1.10 reluctancia

1.11 Materiales ferromagnéticos, paramagnéticos y diamagnético

Justificación

Objetivo

Introducción

Esta recopilación de ciertos libros fue principalmente elaborada con fines de aprendizajes acerca del magnetismo y todo aquello que esté relacionado con el tema. Se considera muy importante este tema ya que podemos percibir ciertos fenómenos relacionados con el magnetismo y que en verdad no llegamos a tener una idea fija de el por qué y para que nos puede servir.

        Es por ello que en esta ocasión daremos a conocer las distintas explicaciones de los fenómenos del magnetismo y como se aplica en nuestra vida cotidiana, siendo uno de los temas que ha sobresalido en la física pues ha sido una base para ciertas explicaciones que complican los avaneces tecnológicos y cómo influye hoy en día.

        El desarrollo de la física ha ampliado el conocimiento del magnetismo asociándolo a diferentes fenómenos de la materia lo que permitió establecer grandes y muy importantes avances tecnológicos en la actualidad que va desde saber el por qué se repelen o atraen los imanes hasta grandes industrias que se han enfocado en el estudio a fondo de cómo obtener beneficios de ellos.

Justificación

        La finalidad de esta recopilación de libros es más que nada ayudar a recabar información acerca del tema del magnetismo, es por ello que nos hemos tomado la tarea e indagar en distintos libros de física para poder complementar nuestra información y así tener un mayor conocimiento del tema a tratar, “el magnetismo”.

        Así como compartir nuestra información con nuestros compañeros y nuestro maestro y poder tener un amplio conocimiento dando a conocer parte de nuestra investigación.

Objetivo

Capítulo I: Magnetismo

1.1 Antecedentes del magnetismo

        Los primeros fenómenos magnéticos observados se relacionaron con fragmentos de piedra de imán o magnetita encontrada cerca de la antigua ciudad de Magnesia hace aproximadamente 2000 año. Se observó que estos “Imanes naturales” atraían pequeños trozos de hierro no magnetizado. Esta fuerza de atracción se conoce como magnetismo, y al objeto que ejerce una fuerza magnética se le lama imán.

        Hace dos mil años aproximadamente, unos pastores de magnesia cuando conducían a sus corderos a cierto pasto sintieron una fuerte atracción hacia el suelo debido a la punta metálica de su bastón y a los clavos de su calzado, que les dificulto seguir caminando. Interesados por encontrar la causa removieron la tierra y descubrieron una roca negra la cual atraía el hierro hoy esta roca recibe el nombre de piedra imán o magnetita que químicamente es un mineral de óxido de hierro-.

        William Gilbert demostró que nula tierra se encuentra como un enorme imane, también demostró que cuando un imán se rompe en varios trozos se convierte en un nuevo imán con sus respectivos `polos magnéticos. Por lo tanto, no existen polos magnéticos separados contrario a las cargas eléctricas que si se separan.

        Gilbert demostró que polos iguales se rechazan y que polos diferentes se atraen. El campo magnético de un imán es la zona que los rodea y en el cual su influencia puede detectarse. Faraday imagino que un imán salía de hilos no líneas que se esparcían y a estas las llamo líneas de fuerza magnética. Dichas líneas aumentan en los polos, pues hay es mayor la intensidad magnética.

1.2 Definición del magnetismo

        El termino magnetismo tiene su origen en el nombre que recibía una región de Asia menor, llamada por los filósofos griegos Magnesia; en ella abundaba una piedra negra con imán capaz de atraer objetos de hierro y de comunicarles por contacto un poder similar.

1.3 Importancia del magnetismo

Entre estas propiedades una de las más importantes es la de Magnetismo, siendo la capacidad que tienen muchos objetos de poder atraerse entre sí, generándose lo que es conocido como Atracción o Repulsión, siendo esta última todo lo contrario, siendo la separación o la incapacidad de ser juntados, inclusive pudiendo impulsarse y alejarse mediante la acción de una Energía Magnética que rechaza esta unión.

La mayoría de los materiales que cuentan con esta Propiedad Física se encuentran en el grupo de los elementos químicos Metales, presentándose en la mayoría de ellos lo que es conocido como Campo Magnético dada por la presencia de Electrones Libres, además de conferirle un brillo o iluminación que es justamente una Radiación Electromagnética.

Los materiales que tienen una alta capacidad de Magnetismo son conocidos bajo el nombre de Imanes, teniendo distintos materiales para que se de dicha condición (generalmente Cobalto, Hierro o Níquel, con sus respectivas aleaciones) y poseen como condición fundamental la existencia de una Alineación de Electrones que en su mayoría o totalidad deben tener la misma dirección.

De por sí, los metales por su esencia los Electrones tienen la capacidad de generar fuerzas de Atracción o Repulsión mediante las cuales se da la formación de Compuestos Químicos, funcionando mediante Enlaces Electrónicos, por lo que para que se dé la aparición del Magnetismo es fundamental analizar lo que es conocido como Configuración Electrónica siendo ésta la distribución y alineación de los electrones de los niveles externos.

1.4 Propiedades y características de los imanes

A fines del siglo XVI los sabios empezaron a descubrir el porqué del magnetismo y a comprender el funcionamiento de la brújula. William Gilbert (1540 – 1603), medico e investigador inglés, demostró con sus experimentos que la tierra se comporta como un imán enorme por, tanto obliga a un extremo de la brújula a apuntar al norte geográfico.

Gilbert nombro polo que busca al norte a la punta de la brújula que señala ese punto, y polo que busca al sur al otro extremo; actualmente solo se le llama polo norte y polo sur. También demostró que cuando un imán se rompe en varios pedazos, cada uno se trasforma en un nuevo con sus dos polos en cada extremo.

Gilbert descubrió cómo interactúan los polos de los imanes y demostró que polos iguales se rechazan y los polos distintos se atraen. Realizo experimentos con trozos de hierro sin imantar y encontró que eran atraídos indistintamente por los polos norte y sur.

Finalmente observo que la fuerza de atracción o de repulsión entre imanes es mucho mayor en los polos.

        1.5 Imanes permanentes y temporales

La mayoría de los imanes utilizados ahora son artificiales, pues se pueden fabricar con una mayor intensidad magnética que los naturales, además de tener mayor solides y facilidad para ser moldeados según se requiere. No todos los metales pueden ser imantados y otros, aunque puedan adquirir esta propiedad se desimantan fácilmente.

        Muchos imanes se fabrican con níquel, aluminio, hiero con cromo, cobalto, tungsteno. La imantación de un trozo de acero como una aguja, unas tijeras o un desarmador, se hace fácilmente al frotar unas dos veces cualquiera de ellos con un imán, desde el centro del cuerpo hasta la punta.         

        Después de esta operación cualquiera de ellos será un imán y podrá traer limadura de hierro, clavos, tornillos, alfileres o clips. En la industria una barra de metal se imanta al someterla a la acción de un campo magnético producido por un solenoide en el que circula una corriente eléctrica.

        Si la barra es de hierro dulce, se imanta, pero la imantación cesa al momento de interrumpir la corriente por ello recibe el nombre de imán temporal cuando la barra es de acero templado adquiere una imantación la cual persiste incluso después de que la corriente eléctrica se interrumpe en el solenoide con la cual se obtiene un imán permanente.

1.6 Campos magnéticos

        Desde hace más de un siglo el inglés Michael Faraday estudio los efectos producidos por los imanes imagino que de un imán salían hilos o líneas que se esparcían, a esta las llamo líneas de fuerza magnética dichas líneas se encuentran más en los polos pues ahí la intensidad es mayor.

        Las líneas de fuerza producidas por un imán ya sea de barra o de herradura, se esparcen desde el polo norte y se curvan para entrar al sur. A la zona que rodea un imán y en la cual su influencia puede detectarse recibe el nombre de campo magnético. Cuando un polo norte se encuentra cerca de un polo sur las líneas de fuerza se dirigen del norte al sur; cuando se acercan los dos polos iguales, las líneas de cada uno se alejan de las del otro.

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