IMANES NATURALES
Son
aquellos materiales que poseen fuerzas magnéticas al ser extraídas de la
tierra, como la magnetita que es un
potente imán natural, y tiene la propiedad de atraer todas las sustancias
magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural.
PROPIEDADES MAGNÉTICAS
El magnetismo o
energía magnética es un fenómeno físico por el cual los objetos ejercen fuerzas
de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales
conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como
el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes.
Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la
presencia de un campo magnético.
niquel |
oxido de hierro |
ferrita |
cobalto |
LEYES MAGNÉTICAS
La
existencia de dos tipos de fuerzas de interacción magnética ( atractivas y
repulsivas) fue demostrada por W. Gilbert, donde observo que existen fuerzas de
atracción entre polos de diferentes especie y de repulsión si son de la misma
especie.
La atracción y
repulsión de los polos magnéticos fue estudiada cuantitativamente por John
Michell en el año de 1750: utilizando una balanza de torsión, Michell demostró
que la atracción y repulsión de los polos de los imanes son de igual intensidad
y varían inversamente al cuadrado de la distancia entre polos.
Estos resultados fueron confirmados poco
después por Coulomb. La de la fuerza existente entre dos polos magnéticos, es
semejante a lo que existe entre dos cargas eléctricas, pero existe una
diferencia importante: los polos magnéticos siempre se presentan por parejas.
De esto Coulomb establece la siguiente ley general para los polos magnéticos.
Primera
ecuación de maxwell (ley de gauss para la electricidad): Las cargas eléctricas
son fuentes o manantiales cuyas líneas de fuerza tienen comienzo y fin los
experimentos que confirman esta ecuación son la repulsión de carga con diferente
signo.
Segunda
ecuación (ley de gauss para el magnetismo): Esta ecuación que describió el
campo magnético dice que el flujo neto del campo magnético atreves de cualquier
superficie cerrada es 0 esto es cierto para el espacio dado que no existen
polos magnéticos aislados, muestra que las líneas de campo son cerradas sin
inicio ni final.
Tercera
ecuación (ley Farday) describe el fenómeno que provoca el efecto eléctrico en
un campo magnético cambiante que en un campo magnético variable induce el campo
eléctrico un imán en una bobina es capaz de crear corriente eléctrica en ella.
Cuarta
ecuación: Ley ampere maxwell: Esta ecuación describe el efecto magnético de una
corriente o campo magnético cambiante, un campo magnético puede ser producido
por una corriente eléctrico o por un campo eléctrico variable el experimento
confirma que una corriente es capaz de generar un campo magnético.
Experimento Hertz: Hertz logro generar y
detectar ondas con características que se ajustaban a la teoría
electromagnética de maxwell. Las Conclusiones de Hertz son que al hacer oscilar
las esferas están aferradas a energía que se propagaba hasta afuera detectada
en forma de onda. Estas ondas tienen una frecuencia y longitud de onda tal que
su velocidad de propagación es la misma con que se propaga la luz en el vacío.
Los resultados coinciden con Maxwell.
Ondas
electromagnéticas :son emitidas por cualquier carga eléctrica o magnética que
oscila o que son perpendiculares entre si.Velocidad de propagación de una onda
electromagnética : se deduce que el valor que adquiere un campo eléctrico en un
punto del espacio debe ser directamente proporcional a la intensidad del campo
magnético n l con una constante de proporcionalidad correspondiente a la
velocidad de propagación de la onda electromagnética que se asemeja o relaciona
con la velocidad de la luz.
Formula
E= C x b
c= We A para (LONG) X F
Introducción
electromagnética: Además de producir fuerzas sobre cargas en movimiento o sobre
conductores por cual circula corriente eléctrica el campo magnético tienen
otros efectos como generar corriente.
Oersted
dice que las corrientes eléctricas eran capaz de crear campos eléctricos sin
embargo para completarla compresión que existía entre la electricidad el
magnetismo hizo experimentos. Faraday comprobó que un flujo magnético variable
en el tiempo era capaz de viajar.
LEYES DE FARADAY Y LENZ
En
1831 Faraday descubrió la inducción electromagnética, y el mismo año demostró
la inducción de una corriente eléctrica por otra. Durante este mismo periodo
investigó los fenómenos de la electrólisis y descubrió dos leyes fundamentales.
Que
la masa de una sustancia depositada por una corriente eléctrica en una
electrolisis es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el
electrólito. Que las cantidades de sustancias electrolíticas depositadas por la
acción de una misma cantidad de electricidad son proporcionales a las masas
equivalentes de las sustancias.
También
demostró que un recinto metálico (caja o jaula de Faraday) forma una pantalla
eléctrica. Sus experimentos en magnetismo le llevaron a dos descubrimientos de
gran importancia. Uno fue la existencia del diamagnetismo y el otro fue
comprobar que un campo magnético tiene fuerza para girar el plano de luz
polarizada que pasa a través de ciertos tipos de cristal.
LEY
DE LENZ.
Cuando
una corriente empieza a circular por un conductor, se genera un campo magnético
que parte del conductor. Este campo atraviesa el propio conductor e induce en
él una corriente en sentido opuesto a la corriente que lo causó. En un cable
recto este efecto es muy pequeño, pero si el cable se arrolla para formar una
bobina, el efecto se amplía ya que los campos generados por cada espira de la
bobina cortan las espiras vecinas e inducen también una corriente en ellas.
5 LEYES DEL MAGNETISMO
Vamos a estudiar la acción de un campo
magnético sobre una carga móvil. Imaginemos una región espacial donde existe un
campo magnético. Si se abandona una carga en reposo, no se observa interacción
alguna debido al campo. Si la partícula incide con el campo a una cierta
velocidad, aparece una fuerza. Experimentalmente se llegó a las siguientes
conclusiones:
* La fuerza es
proporcional a la carga y a la velocidad con la que la partícula entra en el
campo magnético.
* Si la carga incide en la dirección del
campo, no actúa ninguna fuerza sobre ella.
*Si la carga incide en la dirección al campo,
la fuerza adquiere su máximo valor y es a la velocidad y al campo.
* Si la carga incide en dirección oblicua al
campo, aparece una fuerza a este y a la velocidad cuyo valor es proporcional al
seno del ángulo de incidencia.
* Cargas de distinto signo experimentan
fuerzas de sentidos opuestos.
Una de las primeras cosas que se advierten al
examinar barra común de un imán es que tiene dos polos, o "centros"
de fuerza, es donde se concentra en mayor cantidad la propiedad magnética del
imán, cada uno cerca de un extremo más que distinguirse como positivo y
negativo, estos polos se llaman norte (N) y sur(S).
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