Magnetismo

Published On May-08-2017

Transcripción

Una enorme cantidad de dispositivos utilizados en distintas áreas utilizan el fenómeno del magnetismo. Hablamos de dispositivos como las brújulas, equipos médicos, computadoras, reproductores portátiles, micrófonos, entre muchos otros. ¿Qué es el magnetismo y cuál es su relación con la electricidad? ¿Por qué los imanes son tan utilizados en el equipo moderno?

Todos los imanes atraen el hierro. No obstante, los imanes pueden atraerse o repelerse entre sí. Se ha podido determinar experimentalmente que todos los imanes poseen dos polos, llamados norte y sur. Si los dos polos iguales de un imán se acercan, estos se repelen. Si los polos opuestos se acerca, se atraen (Figura 9.37).

Figura 9.37: Atracción y repulsión de imanes

Al suspender un imán por completo, un polo se orientará hacia el norte y el otro hacia el sur, interactuando con el campo magnético generado por la Tierra. Por esta razón, los imanes fueron usados para fines de navegación desde tiempos antiguos. Los polos del imán son llamados según el punto cardinal al que se orientan.

Ahora bien, si el polo norte de un imán es atraído por el polo norte geográfico de la Tierra, significa que el polo norte geográfico es en realidad un polo sur magnético. Lo mismo sucede en el caso contrario.

Un imán siempre tendrá dos polos. Si dividimos un imán, buscando separar sus polos, sus átomos inmediatamente se reordenan para crear dos polos en cada una de las nuevas piezas (Figura 9.38).

Figura 9.38: Los imanes siempre tienen dos polos

Pero, ¿qué causa el magnetismo? Dentro de un material magnético existen pequeñas regiones llamadas dominios, en las cuales los polos de cada átomo están alineados. Cada dominio actúa como un pequeño imán (Figura 9.39). Cuando el material no es magnético, sus dominios están orientados al azar, haciendo que la suma vectorial de sus campos magnéticos sea cero. Al ordenar dichos dominios, por la presencia de otro campo magnético, el material se volverá un imán.

Figura 9.39: Dominios en un material magnético

Cuando decimos que los átomos se orientan, nos referimos en realidad a que sus electrones girarán en el mismo sentido, pues el magnetismo siempre es causado por el movimiento de una carga eléctrica; en este caso, el movimiento de los electrones en el átomo.

Podemos calcular la fuerza que experimentará una carga q moviéndose a una velocidad v en un campo magnético de fuerza B, utilizando la siguiente fórmula (Figura 9.40). Θ es el ángulo entre v y B. A esta fuerza se le llama Fuerza Magnética o Fuerza de Lorentz.

Figura 9.40: Fórmula de la Fuerza Magnética

B se da en la unidad Tesla, que equivale a un Newton sobre un amperio por metro (Figura 9.41).

Figura 9.41: La unidad Tesla

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