Seminario

La importancia de la Magnetosfera.

Ciencias de la Tierra.-

La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto la capa más externa y menos densa del planeta.

Gracias a la atmosfera los cuerpos como meteoritos cuando ingresan se frenan o se queman por la fuerza de roce, de lo contrario ingresarían a una velocidad inmensa, esto es su velocidad sumada a la fuerza de gravedad del planeta. Pero hay una zona, la exterior, llamada Magnetosfera, que existe y no solamente en nuestro planeta y es la región alrededor de un planeta en la que el campo magnético de éste desvía la mayor parte del viento solar formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. Como dijimos anteriormente, La magnetosfera terrestre no es única en el Sistema solar y todos los planetas con campo magnético como Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno poseen una magnetosfera propia. Ganimedes, el mayor satélite de Júpiter, tiene un campo magnético pero demasiado débil para atrapar el plasma del viento solar. Marte tiene una muy débil magnetización superficial sin magnetosfera exterior.

Las partículas del viento solar que son detenidas forman los cinturones de Van Allen. En los polos magnéticos, las zonas en las que las líneas del campo magnético terrestre penetran en su interior, parte de las partículas cargadas son conducidas sobre la alta atmósfera produciendo las auroras boreales y australes.

Tales fenómenos aurorales han sido también observados en Júpiter y Saturno.

Algunos científicos piensan que sin la magnetosfera la Tierra habría perdido la mayoría del agua de la atmósfera y los océanos en el espacio, debido al impacto de partículas energéticas que disociarían los átomos de hidrógeno y oxígeno permitiendo escapar los ligeros átomos de hidrógeno, por lo que el planeta se parecería mucho más a Marte. Se estima que este pudo ser un factor importante en la pérdida de agua de la atmósfera primitiva Marciana.

Campo Magnético de la Tierra

La Tierra tiene un campo magnético con polos Norte y Sur. El campo magnético de la Tierra alcanza hasta 36 000 millas en el espacio.

El núcleo de la Tierra-de hierro también es un gran imán y los científicos han pasado un siglo, la exploración de su forma y estructura. La visualización de arriba muestra el campo magnético alrededor de la Tierra, la magnetosfera, como puede parecer desde el espacio. Este punto de vista conceptual, pero basado en observaciones científicas reales que se han hecho desde el comienzo de la Era Espacial. La naranja y las líneas azules representan el norte frente al sur y la polaridad del campo de las líneas de la Tierra.

Al igual que la capa de ozono, la magnetosfera es importante para la vida en la Tierra, ya que nos protege de la mayoría de las radiaciones nocivas y el plasma caliente del Sol, que desvía hacia el espacio. El campo magnético es constantemente azotada por nuestra estrella más cercana de las emisiones que puede llevar a las corrientes eléctricas que fluyen en el espacio alrededor de la Tierra, las corrientes que pueden interrumpir las transmisiones de radio y satélites daño en un fenómeno conocido como el clima espacial .Las líneas de campo no son realmente visibles, pero pueden ser detectados por los sensores que cuentan las partículas atómicas, los protones y los electrones que se mueven en el espacio alrededor de la Tierra. A diferencia del patrón simétrico de las limaduras de hierro y el imán, la magnetosfera se empuja hacia adentro en el lado que da al Sol y se tendió en la Tierra tras él. Esto es causado por el viento solar una corriente de partículas de alta velocidad que fluye desde el Sol y llevar la firma de su propio campo magnético.

LEY DE FARADAY

Evidencias experimentales

Los experimentos de Ørsted en 1820 pusieron de manifiesto que una corriente eléctrica produce un campo magnético, del mismo tipo que el causado por los imanes. El principio de reciprocidad, común a muchas áreas de la física, sugería que un campo magnético causa una corriente eléctrica. Sin embargo, durante 12 años los experimentos dieron resultados negativos. La simple presencia de un campo magnético no produce corriente alguna.

En 1831 Michael Faraday realizó importantes descubrimientos que probaban que efectivamente un campo magnético puede producir una corriente eléctrica, pero siempre que algo estuviera variando en el tiempo. Así descubrió:

Si se mueve un imán en las proximidades de una espira, aparece una corriente en ésta, circulando la corriente en un sentido cuando el imán se acerca y en el opuesto cuando se aleja.

El mismo resultado se obtiene si se deja el imán quieto y lo que se mueve es la espira.

En lugar de un imán pueden usarse dos bobinas y se obtiene el mismo resultado. De nuevo, es indiferente cuál de las dos se mueva con tal de que haya un movimiento relativo.

No es imprescindible que haya movimiento. Faraday mostró que si arrollan dos bobinas alrededor de un núcleo de hierro, si por una de ellas (el “primario”) circula una corriente continua, en la otra (el “secundario”) no hay corriente alguna. Sin embargo, justo tras el cierre del interruptor, cuando la corriente del primario cambia en el tiempo, se induce una corriente en el secundario. Asimismo, tras la apertura del interruptor también aparece una corriente en el secundario, pero de sentido contrario a la anterior.

2 Enunciado de la ley de Faraday

2.1 General

Los resultados anteriores se pueden resumir todos en una sola forma matemática, conocida como ley de Faraday:

donde

es una fuerza electromotriz, adicional a otras que pudiera haber

siendo C una curva cerrada, que normalmente coincide con un circuito material (una malla de un circuito, por ejemplo), pero también puede ser una simple curva imaginaria. A esta f.e.m. se la denomina f.e.m. inducida.

Φm

es el flujo magnético

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