Magnetismo

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”

NÚCLEO COL – SEDE CIUDAD OJEDA

MUNICIPIO LAGUNILLAS ESTADO ZULIA

CAMPO MAGNÉTICO Y FUERZAS MAGNÉTICAS

Estudiante: Jesús Villarreal

C.I.: 24.606.959

Física II - Sección A

Ciudad Ojeda, julio de 2013

INTRODUCCIÓN

El magnetismo está muy relacionado con la electricidad. El Electromagnetismo es la parte de la Física que estudia la relación entre corrientes eléctricas y campos magnéticos. Una carga eléctrica crea a su alrededor un campo eléctrico. El movimiento de la carga eléctrica produce un campo magnético. Toda carga eléctrica que se mueve en el entorno de un campo magnético experimenta una fuerza. Dos cargas eléctricas móviles, no sólo están sometidas a las fuerzas electrostáticas que se ejercen mutuamente debidas a su carga, sino que además entre ellas actúan otras fuerzas electromagnéticas que dependen de los valores de las cargas y de las velocidades de éstas.

DESARROLLO

Fuerzas magnéticas

La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.

Las fuerzas magnéticas entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen microcorrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él. Los puntos de entrada forman un polo y los de salida el otro polo.

Fenómenos magnéticos

Los fenómenos magnéticos son producidos un campo magnético que surge cuando existe carga en movimiento en una corriente o en un átomo y dipolos magnéticos intrínsecos. Es así que el magnetismo se observa siempre que partículas cargadas eléctricamente están en movimiento. Por ejemplo, del movimiento de electrones en una corriente eléctrica o en casos del movimiento orbital de los electrones alrededor del núcleo atómico.

La misma situación que crea campos magnéticos son también situaciones en que el campo magnético causa sus efectos creando una fuerza y es allí cuando se producen los fenómenos magnéticos. Entre ellos se encuentra la levitación magnética Levitación magnética (levitación se define como el efecto por el que un cuerpo u objeto se halla en suspensión estable en el aire, sin mediar de otro objeto físico en contacto con el primero que sustente al que levita).

En esta forma de levitación se pueden agrupar:

La que emplea imanes (por ejemplo, dos imanes atravesados por un hilo, dispuestos de forma que se enfrenten polos iguales; esta versión es conocida también como pseudolevitación, ya que en realidad requiere de una ligadura adicional, como por ejemplo el hilo comentado);

La debida al diamagnetismo, o la suspensión electromagnética que es una propiedad de los materiales que consiste en ser repelidos por los imanes (la cual, con la ayuda de servomecanismos, es aplicada en trenes de levitación magnética);

Imanes permanentes

Son los imanes naturales, aquellos que no requieren intervención para que lo sean. Ejemplo: el que tiene los altavoces, los motores DC en su interior, los micrófonos magnéticos, las capsulas de una guitarra, y las pegatinas que se pegan al refrigerador.

Un trozo de hierro también puede ser convertido en un imán permanente si el trozo de hierro es frotado con un imán permanente durante un momento, el hierro pasa a ser magnético de forma permanente, aunque en la practica este magnetismo lo ira perdiendo con el tiempo a menos que se frote de nuevo.

Líneas de campo

Las líneas de campo convergen donde la fuerza magnética es mayor y se separan donde es más débil. Por ejemplo, en una barra imantada compacta o "dipolo", las líneas de campo se separan a partir de un polo y convergen en el otro y la fuerza magnética es mayor cerca de los polos donde se reúnen. El comportamiento de las líneas en el campo magnético terrestre es muy similar.

Dibujo de líneas de campo

Monopolo y dipolo magnético

Un monopolo magnético es una partícula hipotética que consiste en un imán con un solo polo magnético (norte o sur). La idea la planteó Paul Dirac en 1931 y con ella se podría explicar la cuantización de la carga eléctrica. Con los monopolos magnéticos, además, se pueden escribir las ecuaciones de Maxwell de forma completamente simétrica ante un intercambio de las cargas magnéticas y eléctricas.

Un campo magnético tiene siempre asociados dos polos magnéticos (norte y sur), al igual que un imán. Si se corta un imán en dos partes, cada una tendrá a su vez dos polos magnéticos. Si se sigue el proceso hasta tener únicamente un electrón girando en una órbita, el campo magnético que genera tiene, también, dos polos. Por tanto, clásicamente, los monopolos no existen.

Un dipolo es una aproximación que se hace al campo generado por un circuito cuando la distancia al circuito es mucho mayor a las dimensiones del mismo. El campo magnético terrestre también puede ser aproximado por un dipolo magnético, aunque su origen posiblemente sea bastante más complejo.

Aunque lo habitual es definir el dipolo magnético como una pequeña espira o distribución de corriente, realmente lo que lo define es el campo que produce. Una partícula elemental, como el electrón, produce un campo magnético dipolar y por tanto es un dipolo magnético aunque no sea una corriente eléctrica.

Campo Magnético

Se trata de un campo que ejerce fuerzas (denominadas magnéticas) sobre los materiales. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal

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