MAGNETISMO

DEFINICION DE MAGNETISMO

El magnetismo es la propiedad que tienen algunos cuerpos, denominados imanes, de atraer hierro, níquel y cobalto.

CAMPO MAGNETICO

Es la zona que rodea un imán y en la cual puede detectarse su influencia. Michael Faraday imagino que de un imán salen líneas de fuerza que se esparcen, a las que llamo líneas de fuerza magnética, las cuales se concentran en los polos donde la intensidad es mayor.

NDUCCION MAGNETICA O DENSIDAD DE FLUJO MAGNETICO

La densidad de flujo magnético B en una región de un campo magnético es el número de líneas de flujo Φ que atraviesan perpendicularmente la unidad de área A de una región. También se conoce como inducción magnética y se expresa:

B=Φ/A

Donde:

B= densidad de flujo magnético en weber/m2 (Wb/m2)

Φ= líneas de flujo magnético (Wb)

A= área (m2)

En el SI la unidad de B es Wb/m2, a la que se le denomina tesla (T). Existe otra unidad llamada gauss (G), la cual equivale a maxwell/cm2.

IT=104G

IMANES

Estos se clasifican en:

Imán natural - es un mineral con propiedades magnéticas propias. Como la magnetita, que es oxido de hierro (Fe3O4).

Imán artificial - es un cuerpo de material ferromagnético al que se le ha transmitido la propiedad del magnetismo, ya sea mediante inducción, frotamiento con un imán o por la acción de corrientes eléctricas sobre un solenoide.

Imán permanente - es un imán natural que siempre posee la propiedad de atraer cierto materiales, o bien, uno artificial que no pierde su propiedad magnética.

Imán temporal - es un imán que pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que origina el magnetismo.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES MAGNETICOS

Existe otra teoría sobre el magnetismo, que se explica por medio de los dominios magnéticos. Según esta teoría, en los materiales magnéticos se alienan formando dominios magnéticos y cada uno de estos se comporta como un imán independiente. En los no magnetizados los dominios están orientados al azar.

Gracias a esta teoría se pueden explicar algunas propiedades de los materiales magnéticos como la retentividad y la saturación magnética. La retentividad es la capacidad de algunas sustancias para retener el magnetismo adquirido por la influencia de un campo magnético cercano después de dicho campo desaparecido.

No todos los materiales alcanzan el mismo grado de magnetización ni tienen la misma capacidad de imanarse. Por ello existen 3 tipos de materiales:

Diamagnéticos - no se magnetizan y son repelidos por el imán.

Paramagnéticos - son atraídos débilmente por un imán y, una vez magnetizados, su efecto es temporal.

Ferromagneticos - son atraídos fuertemente por un imán y tienen gran capacidad de ser magnetizados.

CIRCUITOS MAGNETICOS

Es un arreglo en el que se utilizan materiales ferromagneticos capaces de intensificar el flujo magnético en ciertos dispositivos. Existen dos tipos:

Homogéneos - están constituidos por una sola sustancia, tienen una sección uniforme y están sometidos a igual inducción en todo su recorrido.

Heterogéneos - están conformados por varias sustancias con distintas secciones.

FUERZA SOBRE UNA CARGA EN MOVIMIENTO

Una partícula que se mueve en un capo eléctrico sufre una fuerza

eléctrica F en la misma dirección del campo E. En el caso de una

carga en movimiento en un campo magnético, la fuerza es

perpendicular a la velocidad v de la carga y a la densidad de flujo

magnético B.

La densidad de flujo magnético B y la velocidad v y la fuerza F son

cantidades vectoriales. Para saber la dirección del vector F, debido a una carga positiva, se utiliza la regla de la mano derecha:

“Extender la mano derecha con los dedo apuntando en la dirección del campo B y el pulgar apuntando en la dirección de la velocidad v. La palma abierta esta de cara a la fuerza magnética”

Si la carga es negativa, se usa la mano izquierda.

La densidad de flujo puede sufrir alteraciones a causa de la naturaleza de los materiales por los que atraviesan las líneas de flujo magnético. Por esta razón recurrimos a otra magnitud física llamada intensidad del campo magnético H. La densidad de flujo y la intensidad de campo magnético son proporcionales: B=µH

La constante de proporcionalidad µ se denomina permeabilidad y se define como la capacidad de un material, sustancia o medio para hacer pasar un campo magnético a través de él. Cada material tiene un valor diferente de permeabilidad y se clasifican de acuerdo con el valor que poseen respecto del vacío, es decir, de su permeabilidad relativa.

Gracias al descubrimiento de Hans Christian Oersted se sabe que una carga eléctrica en movimiento origina un campo magnético.

Poco tiempo después Ampere encontró que al enrollar un alambre conductor y hacerle pasar por una corriente, se producía un campo magnético que era mayor que el de un solo conductor recto. Estas aportaciones dieron origen al Electromagnetismo.

ELECTROIMAN

Un electroimán puede ser una bobina con núcleo de hierro u otros materiales, por la que se hace circular una corriente eléctrica, ocasionando un campo magnético. Alguna veces esta desparece en su totalidad al interrumpir la corriente, y en otras, permanece tiempo después de que cesa la causa que le produce magnetismo.

CAMPO MAGNETICO EN UN CONDUCTOR RECTO

Ampere ideo una regla para determinar la dirección del campo

que rodea un conductor recto denominada regla del pulgar de

la mano derecha.

La densidad de flujo magnético B, generada por una corriente a través de un conductor puede calcularse:

B= μI/( 2πr)

Donde:

B= densidad de flujo magnético (Teslas)

µ= permeabilidad del medio que rodea al conductor (Tm/A)

I= intensidad de la corriente que circula por el conductor (A)

r= distancia perpendicular entre el conductor y un punto determinado (m)

CAMPO MAGNETICO PRODUCIDO POR UNA ESPIRA

En este caso, se debe considerar la distancia o radio al centro de la espira:

B= μI/( 2r)

Un conductor enrollado en muchas vueltas se denomina bobina. En este tipo de conductores también es posible calcular la densidad de flujo magnético. Para este caso, donde se tiene N numero de vueltas, se usa:

B= μNI/( 2r)

CAMPO MAGNETICO PRODUCIDO POR UN SOLENOIDE

Un

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