Qué Es El Magnetismo
Qué Es El Magnetismo
Qué Es El Magnetismo
MATERIA: ELECTROMAGNETISMO
1
¿QUÉ ES EL MAGNETISMO?
El fenómeno del magnetismo fue conocido por los griegos desde el año 800 A.C.
Ellos descubrieron que ciertas piedras, ahora llamadas magnetita (Fe 3 O 4), atraían
piezas de hierro. La leyenda adjudica el nombre de magnetita a un fragmento de
mineral de hierro magnetizado que fue encontrado en la antigua ciudad de Magnesia
(hoy Manisa en el oeste de Turquía).
Entonces, el magnetismo consiste en la interacción entre dos o más elementos, la cual
se expresa por medio de la atracción o la repulsión entre ambos y, a su vez, esto depende
de los polos magnéticos que están en juego, los cuales funcionan según la conocida
lógica de 'los opuestos se atraen' y los iguales se repelen.
2
CONCEPTO DE FUERZA MAGNÉTICA.
¿QUÉ ES LA MAGNETIZACIÓN?
Magnetización es también conocido como polarización magnética que es un campo
vectorial y se denota como M. De los ingenieros y físicos percibirla como la cantidad
de momento magnético por unidad de volumen. Muestra la densidad de momentos
de dipolos magnéticos permanentes o inducidos en sustancias magnéticas.
Momentos magnéticos susceptibles de magnetización pueden provenir de
cualquiera de las dos corrientes eléctricas microscópicas sacadas de movimiento
de electrones en átomos, o núcleos o spin intrínseco de los electrones. Momento
magnético también es distorsionada por parámetros tales como temperatura y aplica
el campo magnético. Las sustancias ferromagnéticas son la única clase de
materiales magnéticos capaces de alcanzar la magnetización neta debido a la
respuesta material a campo magnético externo, combinada con la posible inherente
de momentos de dipolo magnéticos desequilibradas al azar por el propio material.
Magnetización varía entre puntos ya que no es homogéneo a lo largo de un material.
Puede ser utilizado para calcular que las fuerzas resultaron de sus interacciones.
3
Magnetización en la termodinámica clásica, campo de Maxwell ecuaciones de
subsidiario magnético está bien definida por magnetización mediante la siguiente
ecuación B = (H + M) µo donde B – magnético de densidad de flujo H – fuerza de
campo magnético M – magnetización µo – constante de permeabilidad del vacío.
Esto es conveniente para diversos cálculos. Hay una relación lineal entre la
magnetización y el campo magnético, como se muestra M = ×mH donde ×m –
susceptibilidad magnética de volumen. Magnetización en campo dieléctrico
Magnetización también puede ser presentada como por M = β B donde β -
Magnetizability. El efecto de magnetización es resultados a densidades de corriente
en el material y la superficie enlazada actual.
4
La calidad de cualquier imán sólo puede deducirse mediante el análisis de sus
líneas de campo. Intensidad magnética se refiere a la fuerza de una fuerza externa
de un experimentado por un cuerpo colocado en un específico situado dentro del
campo del imán y se denota por la letra H. La intensidad magnética también puede
ser descrita como una fuerza que magnetiza. Es muy importante en la
caracterización de la fuerza de un imán campo externo; no incluye contribuciones
de campo magnético interno de materiales.
La posición donde se lleva a la prueba
de fuerza magnética depende de la
posición en las líneas de campo, por
ejemplo, un cuerpo colocado lejos del
imán experimentará una fuerza de
magnitud menor que uno más cerca al
imán. La unidad de H es el amperio por
metro. La fuerza del campo varía con
imanes diferentes. Si por ejemplo es un
electroimán, entonces definitivamente
tiene que depender de lo que lo hace
para adquirir propiedad magnética
como eléctrica actual, número de vueltas de la herida si se utiliza un solenoide etc.
La medida en que tiene lugar de magnetización también puede medirse y se conoce
como intensidad de magnetización. Matemáticamente, es representada por;
5
En electromagnetismo, la permeabilidad se describe como la medida de un grado
importante para apoyar el establecimiento de un campo magnético dentro del
material. El valor fue como resultado de la definición de amperio en términos de
fuerzas en los cables de un metro de distancia en el vacío. Amperios dieron su
definición como “el ampere es la corriente constante que se mantiene en dos
conductores rectas paralelos de longitud indefinida de sección circular despreciable
y colocado aparte un metro en el vacío procesaría a estos conductores una fuerza
igual a 2 * 10–7 N/m”.
La constante magnética es un parámetro muy importante en describir y sobre
radiación electromagnética, propiedades eléctricas y magnéticas que muestra la
relación de permeabilidad y densidad de magnetización y también utiliza el cálculo
de la velocidad de la luz en el vacío. La constante magnética varía en función de
distintos parámetros, es decir, la temperatura, la humildad y la posición de los
materiales del medio.
Permeabilidad magnética también puede ser descrita en su dimensión SI métrica
que otorga; longitud * masa * tiempo−2 * corriente eléctrica −2 Susceptibilidad
magnética: Esto es una constante de proporcionalidad que también es muy
importante en el magnetismo. Es una cantidad que describe el fenómeno magnético
en el campo magnético alrededor de él y la magnitud de la magnetización adquirida.
Muestra el grado de magnetización de un material. Toma de dipolos magnéticos
una cantidad determinada de tiempo infinito para responder a la existencia de
cualquier campo magnético alrededor de ellos, lo que implica que las constantes
dependen también de frecuencia. Está dada por la fórmula; k = M / H Donde k es la
susceptibilidad magnética, M es la magnetización y H es el campo externo aplicado.
Normalmente se expresa por unidad de volumen. Susceptibilidad específica está
dada por; Χ = k/r Donde r es la densidad del material. Su valor depende del tipo del
sistema de medición utilizado. Puede ser utilizado para medir los cambios en la
composición de las sustancias.
6
Circuito magnético.
• Características:
7
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA, QUE ES LA LEY DE INDUCCIÓN.
Cuando movemos un imán permanente por el
interior de las espiras de una bobina solenoide (A),
formada por espiras de alambre de cobre, se
genera de inmediato una fuerza electromotriz
(FEM), es decir, aparece una corriente eléctrica
fluyendo por las espiras de la bobina, producida por
la “inducción magnética” del imán en movimiento.
Si al circuito de esa bobina (A) le conectamos una
segunda bobina (B) a modo de carga eléctrica, la
corriente al circular por esta otra bobina crea a su
alrededor un “campo electromagnético”, capaz de inducir, a su vez, corriente
eléctrica en una tercera bobina.
Por ejemplo, si colocamos una tercera bobina solenoide (C) junto a la bobina (B),
sin que exista entre ambas ningún tipo de conexión ni física, ni eléctrica y
conectemos al circuito de esta última un galvanómetro (G), observaremos que
cuando movemos el imán por el interior de (A), la aguja del galvanómetro se moverá
indicando que por las espiras de (C), fluye corriente eléctrica provocada, en este
caso, por la “inducción electromagnética” que produce la bobina (B). Es decir, que
el “campo magnético” del imán en movimiento produce “inducción magnética” en el
enrollado de la bobina (B), mientras que el “campo electromagnético” que crea la
corriente eléctrica que fluye por el enrollado de esa segunda bobina produce
“inducción electromagnética” en una tercera bobina que se coloque a su lado.
8
Que es la ley de inducción.
Ley de Inducción de Faraday. Esta ley señala que la magnitud de la fuerza
electromotriz (fem) inducida en un circuito es igual a la razón de cambio en el tiempo
del flujo magnético a través del circuito.
También, los campos eléctricos cambiantes producen campos magnéticos. Esto no
se descubrió experimentalmente, porque el efecto hubiera sido mínimo en los
experimentos de laboratorio realizados a principios del siglo XIX. Maxwell predijo
teóricamente este hecho entre los años 1857 y 1865, en estudios cuyo objeto era
desarrollar una base matemática y conceptual firme para la teoría
electromagnética. Sugirió que un campo eléctrico cambiante actúa como
una corriente de desplazamiento (estudiada en el capítulo anterior) adicional en la
ley de Ampere.
En este capítulo se estudian las relaciones dinámicas existentes entre los campos
eléctricos y magnéticos.
Ley de Faraday.
En una demostración clave de la inducción electromagnética figura10.1, se conecta
un galvanómetro con una espira y se hace mover un imán de un lado a otro por el
eje de la espira. Mientras el imán se mantiene fijo nada sucede, pero cuando está
en movimiento, la aguja del galvanómetro se desvía de un lugar a otro, indicando la
existencia de corriente eléctrica y por ende de una fuerza electromotriz en el circuito
espira-galvanómetro. Si el imán se mantiene estacionario y la espira se mueve ya
sea hacia o alejándose del imán, la aguja también se desviara. A partir de estas
observaciones, puede concluirse que se establece una corriente en un circuito
siempre que haya un movimiento relativo entre el imán y la espira.
La corriente que aparece en este experimento se llama corriente inducida, la cual
se produce mediante una fem inducida. Nótese que no existen baterías en ninguna
parte del circuito.
En otro experimento como la figura 10.2. Las espiras se colocan una cerca de la
otra pero en reposo la una con respecto de la otra. Cuando se cierra el interruptor S,
creando así una corriente estacionaria en la bobina de la derecha, el galvanómetro
marca momentáneamente; cuando se abre el interruptor, interrumpiendo de este
modo la corriente, el galvanómetro marca nuevamente, pero en dirección contraria.
9
Figura 10.1
Figura 10.2
10
¿QUÉ ES AUTO INDUCTANCIA?
El análisis realizado anteriormente no toma en cuenta la fuente de campo magnético
que causa la tensión inducida. Si una bobina / inductor es atravesado por una
corriente, este producirá un campo magnético a su alrededor.
Si esta corriente se suspende abruptamente (con un interruptor), el campo
magnético desaparece. A los inductores no les agradan los cambios bruscos de
corriente, intentará mantenerla e inducirá una tensión entre sus terminales de
polaridad opuesta a la que tenía antes del corte de corriente.
Esta tensión será más grande cuanto más rápido sea el corte de corriente.
11
CONCLUSIÓN
Bueno como conclusión a todo esto que hemos visto podemos decir en resumen
que, el magnetismo es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas
de atracción o repulsión sobre otros materiales. El magnetismo se utiliza para el
diseño de todos los motores y generadores, y electroimanes. El magnetismo de los
materiales es el resultado del movimiento de los electrones dentro de sus átomos.
Los átomos en el material magnético se orientan en una sola dirección y en los no
magnéticos se orientan al azar.
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. La fuerza magnética entre imanes y/o
electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en
movimiento.
Los imanes pueden atraerse o repelerse al hacer contacto con otros; Son los
extremos del imán y es donde está concentrado todo su poder de atracción. En la
zona neutral, la fuerza de atracción es prácticamente nula. Los polos magnéticos
son llamados polo norte y polo sur y todos los imanes tendrán 2 polos. Los polos
iguales se repelen y los diferentes se atraen.
12
Bibliografía
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/indmut.html
http://unicrom.com/Tut_tension-inducida-ley-faraday-lenz-autoinductancia.asp
http://www.academico.cecyt7.ipn.mx/FisicaIV/unidad1/circuito.htm
http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/index9.htm
http://www.mitecnologico.com/electrica/Main/Magnetizacion
13