CAMPO MAGNÉTICO

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

U.E.A.I.D.C.I. “MODESTO SILVA”

CUMANÁ – ESTADO SUCRE

CAMPOS MAGNÉTICOS

CUMANÁ, ENERO DE 2014

INTRODUCCIÓN

El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. 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. El marco que enlaza ambas fuerzas, se denomina teoría electromagnética.

La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo.

Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.

CAMPO MAGNÉTICO

Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo magnético es más comúnmente definido en términos de la fuerza de Lorentz ejercida en cargas eléctricas. Campo magnético puede referirse a dos separados pero muy relacionados símbolos B y H.

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una propiedad cuántica fundamental, su espin. En la relatividad especial, campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.

CAMPO MAGMÉTICO DE LA TIERRA

El campo magnético terrestre (también llamado campo geomagnético), es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana de Sol. Su magnitud en la superficie de la Tierra varía de 25 a 65 μT (microteslas) ó (0,25-0,65 G). Se puede considerar en aproximación el campo creado por un dipolo magnético inclinado un ángulo de 10 grados con respecto al eje de rotación (como un imán de barra). Sin embargo, al contrario que el campo de un imán, el campo de la Tierra cambia con el tiempo porque se genera por el movimiento de aleaciones de hierro fundido en el núcleo externo de la Tierra (la geodinamo). El polo norte magnético se desplaza, pero de una manera suficientemente lenta como para que las brújulas sean útiles en la navegación. Al cabo de ciertos periodos de duración aleatoria (con un promedio de duración de varios cientos de miles de años), el campo magnético de la Tierra se invierte (el polo norte y sur geomagnético permutan su posición). Estas inversiones dejan un registro en las rocas que permiten a los paleomagnetistas calcular la deriva de continentes en el pasado y los fondos oceánicos resultado de la tectónica de placas.

La región por encima de la ionosfera —que se extiende varias decenas de miles de kilómetros en el espacio— es llamada la magnetosfera. Esta nueva capa protege a la Tierra de los rayos cósmicos que destruirían la atmósfera externa, incluyendo la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta.

IMANES

Un imán es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes o metales ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel y aleaciones). Puede ser natural o artificial.

Los imanes mantienen su campo magnético para siempre, a menos que sufran un golpe de gran magnitud o se les aplique cargas magnéticas opuestas.

TIPOS DE IMANES – EJEMPLOS

Los imanes pueden ser: naturales o artificiales, o bien, permanentes o temporales. Un imán natural es un mineral con propiedades magnéticas (magnetita). Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo. Un imán permanente está fabricado en acero imantado. Un imán temporal, pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el magnetismo.

Un electroimán es una bobina (en el caso mínimo, una espiral) por la cual circula corriente eléctrica.

Los imanes permanentes son los más comunes y los que utilizamos en el día a día, como los de la heladera. Se llaman permanentes porque una vez que han sido magnetizados siguen permanentemente con carga magnética, aunque sea menor. Suelen hacerse de material ferromagnético, un conjunto de átomos que tienen un campo magnético determinado en el que se refuerzan mutuamente.

Estos pueden clasificarse a su vez en cuatro tipos:

• Neodimio-hierro-boro

• Samario-cobalto

• Alnico

• De cerámica o ferrita

Los dos primeros son muy fuertes y difíciles de desmagnetizar, provienen de la serie Lathanoid de la tabla periódica. Se desarrollaron sobre todo entre 1970 y 1980. Los de alnico se popularizaron por la década de los '40, y a pesar de ser muy potentes, se desimantan con facilidad. Los últimos son los más populares desde 1960, ya que son bastante fuertes y difíciles de desmagnetizar, aunque su poder varía con la temperatura.

También se pueden clasificar en imanes moldeados por inyección -con varios tipos de polvo de resina y magnéticos, con menor poder magnético y con propiedades físicas similares al plástico- y flexibles, es decir utilizan una resina flexible como el vinilo, se producen en bandas planas y son inferiores en fuerza magnética.

Los imanes permanentes pueden hacerse de cualquier forma, aunque también es importante cómo están magnetizados. Ante el calor o el contacto con otro imán, los imanes permanentes pueden desimantarse.

Otro tipo de imanes son los imanes temporales, ya que actúan como tales dentro

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