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sábado, 29 de noviembre de 2008

✦ MAGNETISMO Y CAMPO MAGNETCO✦

✦ MAGNETISMO Y CAMPO MAGNETCO✦


INTRODUCCION.

En esta 1era. parte de nuestro capitulo hablaremos de temas relacionados con el magnetismo, como inducción, retentividad, saturación y permeabilidad. Conoceremos la ley de la fuerza magnética, las líneas de flujo, la teoría moderna del magnetismo y la relación entre campo magnético y corriente eléctrica.
Observaremos nuevas unidades para calcular el flujo, la permeabilidad y permeabilidad relativa…

☆MAGNETISMO☆


La palabra magnetismo proviene de la Antigua ciudad de magnesia, donde hace aproximadamente 2000 años se encontraron algunos fragmentos de piedra de “imán” de magnetita que es un oxido de hierro. Estos imanes naturales atraían algunos trozos de hierro. Actualmente, a la acción que atrae a dichos pedazos de hierro (que no estaban magnetizados) se le concoce como magnetismo.
Si realizáramos un experimento una barra imantada (o un imán) se introduce a un recipiente que contenga pequeños trozos de hierro, al retirar dicha barra de nuestro recipiente, observaríamos que los pedazos de hierro se adhieren mas en los extremos del imán que en cualquier otra parte .
A estas regiones se les conoce como polos magnéticos.


Fig.1. Regiones en los que se adhieren más los fragmentos de hierro (polos magnéticos)


Estos polos magnéticos se les conoce como “polos norte” o “polo sur”. Lo mismo que sucede con las cargas positivas negativas y positivas, dos polos norte, o dos polos sur, se repelen entre si, mientras que un polo norte y un polo sur al estar en contacto se atraen mutuamente. Así como lo dice la ley de la fuerza magnética:

“Polos magnéticos iguales se repelen y polos magnéticos diferentes se atraen”



☆CAMPOS MAGNETICOS☆


A las regiones que se encuentran alrededor del imán se les conoce como campos magnéticos y las líneas que lo forman se llaman líneas de flujo y son muy útiles para visualizar los campos magneticos. En las sig. figuras se puede apreciar como actúan las líneas de flujo. Como se puede observar, las líneas de flujo magnético salen del polo norte de un imán y entran en el polo sur.
Estas líneas no tienen puntos iniciales o finales; solamente forman espiras continuas que pasan a través de la barra metalica. Tambien observamos como se comportan las líneas de flujo entre dos polos diferentes y dos polos iguales.

DUBUJO DE LAS LINEAS DE FLUJO…….












http://images.google.com.mx/images?gbv=2&hl=es&q=lineas+de+flujo+entre+polos




☆TEORIA MODERNA DEL MAGNETISMO☆


El magnetismo de la materia es el resultado del movimiento de los electrones en los átomos de las sutancias. Asi se puede deducir que el magnetismo es una propiedad de la carga en movimiento. De acuerdo con la teoría clásica, los átomos individuales de una sustancia magnética son, diminutos imanes obviamente con polos norte y polos sur.
La polaridad magnética se debe al espin de los electrones y al movimiento de estos, alrededor del núcleo. A pesar de que todavía no se conoce a fondo el comportamiento de los electrones cuando se encuentran en movimiento, se cree firmemente que los campos magnéticos de todas las partículas deben ser causados por cargas en movimiento.
Los átomos en un material magnético están agrupados en microscópicas regiones magnéticas conocidas como dominios. Todos los átomos que se encuentran dentro de un dominio, están polarizados magnéticamente a lo largo de un eje. Cuando tenemos un material NO magnetizado, estos dominios se orientan al azar. Si un gran numero de dominios se orientan en la misma dirección, nuestro material tendrá fuertes propiedades magnéticas.
Una barra de hierro NO magnetizada puede ser transformada temporalmente en una barra imantada con solamente sostener un imán cerca o en contacto con ella. A este proceso se le conoce como inducción magnética.
Un ejemplo lo tenemos al colocar tachuelas cerca de una barra imanada, esta barra esta pegada a un imán como lo muestra la Fig.


Estas tachuelas imantadas
Se han magnetizado y se AQUÍ VA LA FIGURA DEL IMAN Y LAS TACHUEL
Convierten temporalmente,
En imanes. A pesar de no estar en
Contacto directo con el imán

La inducción magnética se explica por medio de la teoría del dominio. La introducción de un campo magnético provoca la alineación de los dominios y da por resultado la magnetización.
El magnetismo inducido, es temporal porque al retirar el campo magnético, los dominios se vuelven a desorientar. Si los dominios permanecen alineados después de haber retirado el campo magnético, entonces el material se magnetiza permanentemente. Esta característica o capacidad para retener el magnetismo se le conoce como retentividad.
A partir de la teoría del dominio podemos hablar de la saturación magnética. Esta propiedad se refiere al límite para el grado de magnetización que experimenta un material. Al alcanzar este límite, ningún campo externo, por más fuerte que sea, podrá incrementar la magnetización.





☆DENSIDAD DE FLUJO Y PERMEABILIDAD ☆


Se ha establecido que las líneas del campo eléctrico se dibujan de modo que su espaciamiento en cualquier punto permita determinar la fuerza del campo eléctrico en ese punto. El numero de lineas ∆n dibujadas a través de la unidad de área ∆A es proporcional a la intensidad del campo eléctrico E.

∆N/∆A= €E

Aqua VA OTRO DUÇIBUJOOOOO…


YEAHHH...
JHH

La constante de proporcionalidad €, que determina el numero de líneas dibujadas, es la permisividad del medio a través del cual pasan las líneas.
Se puede realizar una descripción análoga de un campo magnético considerando al flujo magnético que pasa a través de una unidad de área perpendicular A┴. A esta razón B se le llama densidad de flujo magnético.

“La densidad de flujo magnético en una región de un campo magnético es el numero de líneas de flujo que pasan a través de una unidad de área perpendicular en esa región.”

B = flujo (Φ) / area (A┴)


La unidad de flujo magnético en el SI es el Weber (wb). La unidad de densidad de flujo debe ser entonces webers por metro cuadrado que es igual a 1 tesla (T). En resumen:

1T=1 wb/m²

Definiremos un nuevo vector de campo magnético que no depende de la naturaleza de un medio, que es la intensidad de campo magnético, H. Asi tenemos que:


B = Φ/ A┴=µH

Donde la constante de proporcionalidad µ es la permeabilidad del medio a través del cual pasan las líneas de flujo. La permeabilidad de un medio con una característica que constituye la medida de su capacidad para establecer líneas de flujo magnetico. Cuanto mayor sea la permeabilidad del medio, mas líneas de flujo pasaran a través de la unidad de área.
La permeabilidad al vacío se denota por µ0 y tiene las siguientes unidades:
µ0=4 x 10¯⁷ wb/ A ‧ m = 4π x 10¯⁷ T ‧ m /A

Observando la ecuación que analizamos anteriormente podemos escribir la formula en el caso del vacío y seria de la siguiente manera:
B = µ0 (H)

Si un material no magnético, como el vidrio, se coloca en un campo magnético, la distribución del flujo no cambia apreciablemente en relación con la que se ha establecido para el vacío. Sin embargo cuando un material altamente permeable, como el hierro dulce, se coloca en l mismo campo, la distribución del flujo se altera considerablemente. La densidad del flujo B también se le conoce como inducción magnética que ocurre al magnetizar un material permeable por medio de inducción y da por resultado una mayor intensidad de campo.

La razón de la permeabilidad del material respecto a la correspondiente al vacío se llama permeabilidad relativa y es:
µr = µ/µ0

Los materiales con una permeabilidad relativa ligeramente menor que la unidad tienen la propiedad de ser repelidos por un imán fuerte, se dice que dichos materiales son diamagnéticos.
Los materiales con una permeabilidad relativa ligeramente mayor que la del vacío se dice que son paramagnéticos.
Solo unos cuantos materiales, como el hierro, cobalto, níquel, acero, y aleaciones de estos metales, tienen permeabilidades extremadamente altas. Dichos materiales, que son fuertemente atraídos por un imán, son ferromagnéticos.

☆CAMPO MAGNETICO Y CORRIENTE ELECTRICA ☆

En el transcurso de una demostración, en 1820, Hans Oersted presento un experimento para que algunos de sus estudiantes observaran que las cargas en movimiento no interactuaban. Coloco la aguja magnética de una brújula cerca de un conductor. Para su sorpresa, cuando envió la corriente a través del alambre, una fuerza giratoria actuó sobre la aguja de la brújula hasta que esta apunto en una dirección perpendicular al alambre. Mas aun, la magnitud de la fuerza dependía de la orientación relativa de la aguja de la brújula y la dirección de la corriente. La máxima fuerza de giro se presento cundo el alambre y la aguja estaban en posición paralela antes de que circulara la corriente. Si inicialmente estaban en posición perpendicular, no se experimentaba ninguna fuerza. Evidentemente, se establece un campo magnético debido a la gran carga en movimiento a través del conductor. Con este experimento se demostró que un poderoso imán no ejerce ninguna fuerza sobre la carga estática.
En el mismo año que Oersted hizo su descubrimiento, Ampere encontró que existen fuerzas entre dos conductores por donde circula una corriente. Dos alambres por los que fluía corriente en la misma dirección se atraían entre si, mientras que corrientes con direcciones opuestas originaban una fuerza de repulsión. Unos cuantos años después, Faraday descubrió que el movimiento de un imán al acercarse o alejarse de un circuito eléctrico produce una corriente en el circuito. Actualmente, todos los fenómenos magnéticos pueden explicarse en términos de cargas eléctricas en movimiento.

TEMAS RESUMIDOS POR: Gabriela Márquez francisco. ♥chica fiisica ♥
INFORMACION DE: Física, conceptos y aplicaciones 7ª. Edición. Paul E. Tippens.





FUERZA SOBRE UNA CARGA EN MOVIMIENTO

La dirección de la fuerza magnética F sobre una carga positiva en movimiento con velocidad v en un campo de densidad de flujo B puede considerarse mediante la regla del tornillo de rosca derecha.

La dirección de la fuerza magnética F sobre una carga positiva en movimiento es la misma que la dirección de avance de un tornillo de rosca derecha si gira de V a B.

Si la carga en movimiento es negativa, como es el caso del electrón, la fuerza magnética tendrá una dirección opuesta al avance del tornillo de rosca derecha.
La magnitud de la fuerza magnética varía de acuerdo con el ángulo que la carga en movimiento forma con la dirección del campo magnético.

Se resume la proporcionalidad.
F x qv Sen Ѳ

Para definir la densidad de flujo magnético como razón constante.

B= F / qv sen Ѳ

Un campo magnético que tenga una densidad de flujo equivalente a un testa, ejercerá una fuerza igual a un newton sobre una carga de un columb que se mueva en forma perpendicular al campo, con una velocidad de un metro por segundo.

1 T = 1 N/(C ∙ m/s) = 1 N/A ∙ m

1 comentarios:

Anónimo dijo...

Realmente esta padre que hagan esto chicas por lo menos a mi me ha ayudado,cheque algunas cosas del resumen que estaba haciendo en el Tippens solo después de este tema se saltarón la parte de Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente y el tema que sigue pero la verdad esta muy padre su pagina. Suerte