INFORMACIÓN DE MAGNETISMO
En la clase del día viernes 22 de octubre del año en curso analizamos el tema de magnetismo lo cual se dice que el magnetismo es;
Un fenómeno físico por el que los materiales 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 influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
También se dice que el magnetismo tiene otras manifestaciones en la física particularmente como uno de los dos componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.
Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de Magnesia del Meandro en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro, y que los trocitos de hierro atraídos atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales
El primer filósofo que estudió el fenómeno del magnetismo fue Tales de Mileto, filósofo griego que vivió entre 625 a. C. y 545 a. C.
la fisica del magnetismo
“campo magnético”
El campo magnético es una región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor que se desplaza a una velocidad V sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo. Así dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente igualdad.
F = q v x B
Donde F es la fuerza, v es la velocidad y B el campo magnético que también es llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético. se debe de notar que tanto F como v y B son magnitudes vectoriales y el producto vectorial es un producto vectorial que tiene como resultante un vector perpendicular tanto a v como a B. El módulo de la fuerza resultante será de esta manera
|F|=q|v||B|
La existencia de un campo magnético se pone de relieve gracias a la propiedad localizada en el espacio de orientar un magnetómetro lalaminilla de acero imantado que puede girar libremente. La aguja de una brújula, que evidencia la existencia del campo magnético terrestre, puede ser considerada un magnetómetro.
Si bien algunos materiales magnéticos han sido conocidos desde la antigüedad, como por ejemplo el poder de atracción que sobre el hierro ejerce la magnetita, no fue sino hasta el siglo XIX cuando la relación entre la electricidad y el magnetismo quedó plasmada, pasando ambos campos de ser diferenciados a formar el cuerpo de lo que se conoce como electromagnetismo.
En otro caso el campo magnético o intensidad del campo magnético se aplica a dos magnitudes:
La excitación magnética o campo H es la primera de ellas, desde el punto de vista histórico, y se representa con H.
La inducción magnética o campo B, que en la actualidad se considera el auténtico campo magnético, y se representa con B.
Desde un punto de vista físico, ambos son equivalentes en el vacío, salvo en una constante de proporcionalidad que depende del sistema de unidades: 1 en el sistema de Gauss,
B= H= B -4 M
D= E E= D - 4 P
Fuentes del campo magnético
Un campo magnético tiene dos fuentes que lo originan. Una de ellas es una corriente eléctrica de conducción, que da lugar a un campo magnético estático. Por otro lado una corriente de desplazamiento origina un campo magnético variante en el tiempo, incluso aunque aquella sea estacionaria.
La relación entre el campo magnético y una corriente eléctrica está dada por la ley de Ampere. El caso más general, que incluye a la corriente de desplazamiento, lo da la ley de Ampere-Maxwell.
Campo magnético producido por una carga puntual
El campo magnético generado por una única carga en movimiento (no por una corriente eléctrica) se calcula a partir de la siguiente expresión:
Donde la formula µ°=4.10-7 N sobre A elevado a la potencia 2En esta última expresión define un campo vectorial solenoide, para distribuciones de cargas en movimiento la expresión es diferente, pero puede probarse que el campo magnético sigue siendo un campo solenoide.
Propiedades del campo magnético
La inexistencia de cargas magnéticas lleva a que el campo magnético es un campo solenoide lo que lleva a que localmente puede ser derivado de un potencial vector
A=B=Ñ X A
A su vez este potencial vector puede ser relacionado con el vector densidad de corriente mediante la relación:
ÑA=µj
Inexistencia de cargas magnéticas aisladas
Se debe destacar que a diferencia del campo eléctrico, en el campo magnético no se ha comprobado la existencia de monopolios magnéticos, sólo dipolos magnéticos, lo que significa que las líneas de campo magnético son cerradas, esto es, el número neto de líneas de campo que entran en una superficie es igual al número de líneas de campo que salen de la misma superficie. Un claro ejemplo de esta propiedad viene representado por las líneas de campo de un imán, donde se puede ver que el mismo número de líneas de campo que salen del polo norte vuelve a entrar por el polo sur, desde donde vuelven por el interior del imán hasta el norte.
“Línea de fuerza”
Se dice que las líneas de fuerza de dos cargas iguales son realizadas con imanes y limaduras de hierro y posteriormente pintura negra en aerosol.
Ejemplo;
Podemos decir que línea de fuerza que también se podría llamar línea de flujo, que normalmente en el contexto del electromagnetismo es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Como resultado también es perpendicular a las líneas equipotenciales en la dirección convencional de mayor a menor potencial que suponen una forma útil de esquematizar gráficamente un campo aunque son imaginarias y no tienen presencia en la física.
También existe un tubo de fuerza también se puede llamar tubo de inducción electrostática o tubo de campo que son el conjunto de las líneas de fuerza eléctrica que se mueve de manera que su principio traza una curva cerrada sobre una superficie positiva y su final traza una correspondiente curva cerrada sobre la superficie negativa y posteriormente la propia línea de fuerza genera una superficie tubular inductiva que dichos tubos se llaman solenoides a los ángulos rectos sobre el tubo de fuerza existe una gran presión que es un medio del producto del dieléctrico y la densidad magnética que a través del crecimiento de un campo los tubos de fuerza se diseminan hacia los lados o en anchura, en la que existe una reacción magnética a ese crecimiento en intensidad de la corriente eléctrica que sin embargo si un tubo de fuerza se mueve de lado puede haber poca o precisamente ninguna resistencia que limite la velocidad finalmente los tubos de fuerza son absorbidos por los cuerpos que ejercen movimiento y masa gravitatoria.
En la siguiente imagen se puede observar las líneas de fuerza de un imán mediante limaduras de hierro extendidas sobre una cartulina.
En el contexto del electromagnetismo, se suele suponer que las líneas de fuerza tienen existencia física, e incluso que son discretas y por tanto, al menos en principio, contables.
Esto deriva probablemente de una mala comprensión del experimento en el que se esparcen limaduras de hierro sobre una hoja de papel que está colocada encima de un imán, formando líneas discretas. La razón por la que forman líneas discretas no es que se estén alineando con líneas magnéticas discretas pre-existentes, sino que las líneas de las limaduras sólo pueden tener la anchura de una partícula de hierro, y en cuanto se forma una línea, esta repele a las otras. Por tanto, el número de líneas que se ven y la proximidad que entre ellas depende del tamaño de las partículas de hierro.
COMENTARIO
Del magnetismo puedo entender que son todos aquellos materiales que pueden ejercer fuerzas de atracción o de repulsión de otros materiales .Dichos materiales pueden ser como el níquel, hierro y cobalto que común mente los conocemos como los imanes en donde pueden ser influenciados de mayor forma o menor por la gran presencia del llamado campo magnético
Por el campo magnético entendí que es el espacio de una región en lo cual una carga eléctrica puntual que ejerce un valor en la que este se desplaza a una velocidad en donde puede sufrir los efectos de una fuerza perpendicular y proporcional en tanto a la velocidad como al campo en lo cual se puede representar lo dicho de la siguiente manera en esta igualdad;
F=V X B
Que se puede decir que F= es la fuerza y V=es la velocidad y posteriormente B=es el campo magnético que también es llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético
también logre entender que algunos materiales magnéticos ya se habían conocido desde la antigüedad que por ejemplo en el poder de atracción el hierro ejerce la magnetita, que fue hasta el siglo XIX cuando la relación entre la electricidad y el magnetismo quedó plasmada en lo cual pasaron ambos campos que fueron diferenciados para poder formar el cuerpo de lo que a hoy conocemos como electromagnetismo.
Dentro del magnetismo también se encuentra el tema de la línea de fuerza que también analizamos en la clase lo cual, yo entendí que la línea de fuerza o bien línea flujo es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en un punto que como resultado también puede ser perpendicular a las líneas equipotenciales en luna dirección convencional que contiene mayor a menor potencial lo cual se suponen una forma útil de esquematizar gráficamente un campo aunque estas sean imaginarias y no contienen presencia física también de esto existe el llamado tubo de fuerza que también se puede llamar tubo de inducción electrostática o tubo de campo en donde son el conjunto de las líneas de fuerza eléctrica en donde se mueven de manera que su principio traza una curva serrada sobre una superficie positiva en donde se dice que su final traza una curva cerrada sobre la superficie negativa y posteriormente la propia línea de fuerza genera una superficie tubular inductiva en donde podemos conocer a estos tubos como solenoides.
Video obtenidos de la clase:
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