Documento 89733

La palabra magnetismo se refiere a
la propiedad que poseen ciertos
materiales para interactuar entre sí
magnéticamente; vale decir, para
verse afectados por las
interacciones magnéticas.
el magnetismo ya era conocido por los griegos
hacia el año 700 a.C., gracias a los imanes
naturales. Cuenta la leyenda que un pastor
que cuidaba su rebaño cerca de la ciudad
griega de Magnesia, se dio cuenta que de
pronto los clavos de sus zapatos y la punta
de su bastón quedaban pegados a algunas
piedras. La razón de esto es que en esa zona
se encuentran los yacimientos más
importantes de la piedra imán o magnetita
(óxido de hierro magnético). El nombre
magnetismo proviene de esta piedra.
Los materiales que pueden interactuar
magnéticamente entre sí, o con otros
materiales, son denominados
materiales magnéticos.
Estos materiales son agrupados de
acuerdo al comportamiento que
presentan frente a los imanes
naturales y esencialmente son de
tres tipos:
son los que muestran un comportamiento
similar al del hierro, es decir, son atraídos
por los imanes naturales. Poseen una gran
imantación.
Este tipo de materiales son aquellos que
pueden mantener las características que
posee un imán luego del proceso de
imantación. Algunos materiales
ferromagnéticos son el hierro, el gadolinio,
el níquel, el calcio y compuestos de estos,
de los cuales uno de los más conocidos es
la magnetita (Fe3O4).
Al someter un material ferromagnético a un campo
magnético intenso, los dominios se alinean con éste,
dando lugar a un monodominio. Al eliminar el campo, el
dominio permanece durante cierto tiempo.
también son atraídos por los imanes naturales, aun
cuando el efecto es muy débil (imantación débil),
salvo a muy bajas temperaturas.
Es posible imantarlos si los situamos junto a un
imán; sin embargo, pierden rápidamente esta
característica una vez que se ha retirado el imán.
Algunos materiales paramagnéticos son el
manganeso, paladio y el oxígeno en estado líquido.
interactúan magnéticamente con el imán, pero en
vez de ser atraídos son repelidos en mayor o
menor grado por este. En otras palabras, en vez
de absorber las líneas de fuerzas magnéticas
(como las ferromagnéticas), estos materiales las
repelen.
Algunos materiales diamagnéticos son el
diamante, el bismuto, el cobre, el mercurio y el
agua.
El Geomagnetismo se ocupa del estudio del campo magnético
terrestre tanto de su generación como de su variación espacial y
temporal.
Dentro de su estudio distingue entre campo interno y campo
externo. En el campo interno intenta buscar una explicación
para la generación y mantenimiento de un campo magnético
propio y para las variaciones espaciales y temporales
detectadas en la superficie terrestre, basándose en la teoría de
la dinamo. En el campo externo estudia el efecto del campo
magnético interno y del campo magnético solar sobre la
ionosfera
Se denomina campo magnético a la magnitud
vectorial que expresa la intensidad de la fuerza
magnética. El campo magnético es creado por cargas
eléctricas en movimiento, pero nunca se crea campo
magnético en el mismo sentido de la trayectoria de la
carga, además cargas en reposo no originan ningún
campo magnético.
El campo magnetico
que se observa tiene
dos origenes, uno
interno y otro
externo. El campo
interno es semejante
al producido por un
dipolo magnetico
situado en el centro
de la Tierra con una
inclinacion de 10,5º
respecto al eje de
rotacion.
Los polos geomagneticos son los puntos en los que
el eje del dipolo intersecta a la superficie terrestre,
y el ecuador magnetico es el plano perpendicular a
dicho eje.
En física, el momento magnético de un elemento
puntual es un vector que, en presencia de un
campo magnético (inherentemente vectorial), se
relaciona con el torque de alineación de ambos
vectores en el punto en el que se sitúa el elemento
. El vector de campo magnético a utilizarse es el B
denominado como Inducción Magnética o
Densidad de Flujo Magnético cuya magnitud es el
Weber por metro cuadrado.
Los electrones y muchos núcleos atómicos también tienen
momentos magnéticos intrínsecos, cuya explicación
requiera tratamiento mecanocuántico y que se relaciona
con el momento angular de las partículas. Son estos
momentos magnéticos intrínsecos los que dan lugar a
efectos macroscópicos de magnetismo, y a otros fenómenos
como la resonancia magnética nuclear.
El momento magnético de espín es una propiedad
fundamental de las partículas, como la masa o la carga
eléctrica.
Momento magnético μ de algunas partículas elementales
Partícula elemental
Símbolo
Electrón
μe
Protón
μp
Neutrón
μN
μ / (JT − 1)
Ciertas disposiciones orbitales, con degeneración triple o
superior, implican un momento magnético adicional, por el
movimiento de los electrones como partículas cargadas. La
situación es análoga a la de la espira conductora presentada
arriba, pero exige un tratamiento cuántico.
Los compuestos de los diferentes metales de transición
presentan muy diversos momentos magnéticos, pero es posible
encontrar un intervalo típico para cada metal en cada estado
de oxidación, teniendo en cuenta, por supuesto, si es de espín
alto o bajo.
Momentos magnéticos típicos de diversos complejos metálicos,
comparados con el momento magnético de espín.
Metal de transición
μeff / (M.B.)
μes / (M.B.)
Vanadio (IV)
1.7-1.8
1.73
Cromo (III)
3.8
3.87
Hierro (III) (espín alto)
5.9
5.92
Manganeso (II) (espín alto)
5.9
5.92
Hierro (II) (espín alto)
5.1-5.5
4.90
Hierro (II) (espín bajo)
0
0
Cobalto (II) (espín alto)
4.1-5.2
3.87
Níquel (II)
2.8-3.6
2.83
Cobre (II)
1.8-2.1
1.73
Se entiende con este nombre a la magnitud
física que mide el efecto que produce un
campo magnético en un punto, sobre un
determinado material. Su símbolo es la letra B
, y su unidad en el Sistema Internacional (SI)
es el Tesla (T)
Un Iman es un Cuerpo o Dispositivo con un
Momenco Magnetico Significativo, de
forma que tiende a alinearse con otros( ej.
Campo Magnetico Terrestre).
Un imán natural está constituido por una
sustancia que tiene la propiedad de atraer limaduras de
hierro, denominándose a esta propiedad magnetismo o,
más propiamente, ferromagnetismo. El elemento
constitutivo más común de los imanes naturales es la
magnetita: óxido ferroso férrico, mineral de color negro y
brillo metálico que se utiliza como mena de hierro.
Un imán artificial es un cuerpo metálico al
que se ha comunicado la propiedad del
magnetismo, bien mediante frotamiento con un
imán natural, bien por la acción de corrientes
eléctricas aplicadas en forma conveniente
(electroimanación).
Un electroimán es una bobina (en el caso
mínimo, una espira) por la cual circula corriente
eléctrica. Esto genera un campo magnético
isomórfico al de un imán de barra.
Líneas de fuerza de un imán visualizadas mediante
limaduras de hierro extendidas sobre una cartulina.
Tanto si se trata de un tipo de imán como de otro la
máxima fuerza de atracción se halla en sus extremos,
llamados polos. Un imán consta de dos polos,
denominados polo norte y polo sur. Polos iguales se
repelen y polos distintos se atraen.
N
S REPELEN N
S S
ATRAEN
N
Si un imán se rompe en dos partes, se forman dos nuevos
imanes, cada uno con su polo norte y su polo sur.
N
S
N
S
N
S
Entre ambos polos se crean líneas de fuerza, siendo estas
líneas cerradas, por lo que en el interior del imán
también van de un polo al otro. Como se muestra en la
figura, pueden ser visualizadas esparciendo limaduras
de hierro sobre una cartulina situada encima de una
barra imantada; golpeando suavemente la cartulina,
las limaduras se orientan en la dirección de las líneas de
fuerza.
El electromagnetismo, estudia los fenómenos eléctricos y
magnéticos que se unen en una sola teoría aportada por
Faraday, que se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que
relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las
ecuaciones de Maxwell. Gracias a la invención de la pila de
limón, se pudieron efectuar los estudios de los efectos
magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a
través de un conductor.
El electromagnetismo, por ende se comprende que estudia
conjuntamente los fenómenos físicos en los cuales intervienen
cargas eléctricas en reposo y en movimiento, así como los
relativos a los campos magnéticos y a sus efectos sobre diversas
sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
Se denomina Campo electromagnético al conjunto de
los campos oscilatorios eléctrico y magnético que se
crean en el espacio al hacer circular por un conductor
una corriente eléctrica oscilante frecuencia de estos
campos eléctrico y magnético es la misma de la
corriente oscilante que circula por la antena.
Según la teoría de Maxwell el campo electromagnético
no se produce en el mismo instante en todos los puntos
del espacio, sino que se propaga, a partir de la antena a
una velocidad aproximada a los 300.000 km por
segundo, dependiendo del medio.
La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la
producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un
medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en
un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que,
cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente
inducida. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday quién
lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es
proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de Faraday).
La inducción electromagnética es el principio fundamental sobre el
cual operan transformadores, generadores, motores eléctricos, la
vitrocerámica de inducción y la mayoría de las demás máquinas
eléctricas.