ENSAYO SOBRE EL ELECTROMAGNETISMO

INTRODUCCIÓN

En nuestros días vivimos rodeados de una gran cantidad de aparatos que se desarrollan gracias a la aplicación de las leyes del electromagnetismo. Estos aparatos facilitan crucialmente la forma de vivir de la humanidad. Por ejemplo, quien se imagina que en la lectura de un disco compacto está involucrado el electromagnetismo para la construcción del láser, o que para hacer andar un motor eléctrico base de miles de tecnologías, también se requiere el electromagnetismo.

Por tales razones en el siguiente trabajo se presenta algunas explicaciones básicas de manera muy sencilla, de estos procesos electromagnéticos y cómo fue que se descubrieron.

DESARROLLO

El Electromagnetismo es la parte de la física que se encarga del estudio de los fenómenos eléctricos y magnéticos. En épocas anteriores se pensaba que los fenómenos eléctricos y magnéticos eran independientes pero a principios del siglo XIX se inicio la búsqueda de una posible relación entre ellos.

Fue hasta 1820, cuando Hans Christian Oersted observó que una corriente eléctrica desviaba la aguja de una brújula cercana y lo que hizo fue lo siguiente: Colocó un alambre por el que circulaba corriente eléctrica encima de una brújula y observó que la aguja se desviaba hacia el oeste. En seguida, colocó este alambre debajo de la brújula y vio que la aguja también se desviaba pero ahora hacia el este. Con esto él concluyó que sí existía una relación entre magnetismo y electricidad.

Después, André-Marie Ampere encontró el verdadero efecto que tenía la corriente eléctrica sobre la aguja imantada al neutralizar el efecto magnético o terrestre: ésta siempre se alinea en una dirección perpendicular en la dirección de la corriente eléctrica. A partir de sus experimentos Ampere encontró cómo calcular la fuerza entre dos conductores de electricidad que tuvieran posiciones y formas arbitrarias. Ampere llegó a la conclusión de que todos los fenómenos magnéticos tienen su origen en el movimiento de cargas eléctricas.

Fue hasta 1831 cuando Faraday descubrió que se producen corrientes eléctricas sólo cuando el campo magnético cambia y si este no cambia no hay ninguna producción de electricidad por magnetismo.

CAMPO MAGNÉTICO DEBIDO A UNA CORRIENTE

Después de que Oersted hiciera su descubrimiento Jean Baptiste Y Félix Savart, a partir de sus experimentos llegaron a una expresión matemática que permite determinar la densidad del flujo magnético en cualquier punto del espacio que rodea a la corriente que produce el campo magnético.

CAMPO MAGNÉTICO ALREDEDOR DE UN CONDUCTOR LARGO Y RECTO

Se trata de que si una corriente eléctrica pequeña circula a través de un conductor largo y recto se origina un campo magnético débil alrededor de él, y se aumenta la corriente, el campo magnético se incrementará. La forma tomada por las limaduras será la de las ondas magnéticas del conductor.

CAMPO MAGNÉTICO EN EL CENTRO DE UNA ESPIRA

Una espira es un alambre que se ha curvado para darle dicha forma. Si los extremos de la espira se conectan a una pila y circula una corriente eléctrica por ella aparece un campo magnético. La espira actúa como si tuviera un polo norte en una cara y un polo sur en la otra cara.

CAMPO MAGNÉTICO EN EL INTERIOR DE UN SOLENOIDE

Cuando se enrolla un alambre en espiral como un resorte, se crea un solenoide. Si una corriente eléctrica pasa a través del solenoide cada espira produce un campo magnético. Juntas las espiras proporcionan un campo magnético combinado similar al campo magnético que existe en torno a un imán de barra. Es decir el solenoide se comporta como si tuviese un polo norte en uno de los extremos y un polo sur en el otro.

Para un solenoide de una longitud determinada la densidad de flujo magnético se puede incrementar si se aumenta la intensidad de corriente eléctrica y el número de vueltas o espiras. Los solenoides enrollados sobre núcleos de hierro se usan como electroimanes en timbres y otros dispositivos.

INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Las cargas eléctricas en reposto generan campos eléctricos y las cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos. Experimentos hechos por Faraday y Henry descubrieron que una corriente eléctrica podía inducirse en un circuito mediante un campo magnético variable. Este fenómeno recibe el nombre de inducción electromagnética.

La comprensión de este fenómeno ha permitido construir generadores y transformadores para producir y distribuir la energía eléctrica. El experimento que hizo Faraday para descubrir el fenómeno de inducción electromagnética fue este (esquema abajo):

Enrolló un alambre conductor en forma cilíndrica (bobina A) y conectó sus extremos a un galvanómetro G. Enseguida enrolló otro alambre conductor encima de la bobina A. Los extremos de esta segunda bobina los conectó a una batería mediante un interruptor C. AI cerrar y abrir el interruptor C empezaba a pasar una corriente eléctrica a lo largo de la bobina B. Este campo magnético cruza la bobina A, y empezaba a circular una corriente eléctrica que se detectaba por el galvanómetro.

Con este experimento Faraday descubrió que se producen corrientes eléctricas sólo cuando el campo magnético cambia, sí éste es constante no hay ninguna producción de corriente eléctrica por magnetismo.

APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO

Electroimán: Se utiliza en los timbres, para separar latas y clavos en vertederos y en manipulación de planchas metálicas.

Relé: Se utiliza en interruptores y conmutadores.

Alternador: Máquina que sirve para generar corriente eléctrica.

Dínamo: Se utilizan para obtener corriente continua en los carros.

El transformador eléctrico: El transformador de tensión eléctrica consta de un núcleo ferromagnético, constituido por chapas de hierro que forman un bloque compacto, en el que se enrollan dos bobinas o devanados independientes.

El motor eléctrico: Si colocamos una espira rectangular por la que circula

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