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Campo magnético e imanes - Monografía



 
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Física. Magnetismo. Polos. Imanes. Líneas de fuerza



Magnetismo



- Magnetismo



Los imanes naturales o artificiales (como los electroimanes), al igual que los campos magnéticos generados por ellos u otros cuerpos, como la Tierra, son objeto de estudio del magnetismo.

Por otra parte, también se conoce con el nombre de magnetismo al conjunto de propiedades que poseen los imanes. Estos cuerpos se encuentran en estado natural en algunas piedras denominadas magnetitas. Estas piedras pueden magnetizar a algunos cuerpos (especialmente de hierro), al colocarlos en contacto con ellos durante tiempos prolongados.

Uno de los fenómenos más curiosos y llamativos del magnetismo, está constituido quizás por lo que ocurre con las brújulas, cuya aguja se orienta permanentemente en dirección norte. Esto se debe a que la Tierra en su conjunto, posee una gran cantidad de minerales, hecho que sumado al giro rotacional del planeta, hace que éste se comporte como un gigantesco imán natural, lo que influye en las comunicaciones y en algunas trayectorias de aeronaves.

- Fuerzas Magnéticas



El movimiento de un imán puede producir una corriente eléctrica. Si la corriente eléctrica crea un campo magnético, en forma inversa, el campo magnético puede producir una corriente inducida. Es el principio de la inducción electromagnética de Michael Faraday.
Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo

- Reseña histórica del Magnetismo



El estudio del magnetismo se remonta a la época antigua. Los griegos encontraron, en la ciudad de Magnesia, unas piedras que llamaron magnetitas y observaron que eran capaces de atraer trozos de hierro. A estas piedras, se les denominaron imanes naturales. Se dieron cuenta, además, que al disponer los imanes de diferentes maneras, éstos podían atraerse o repelerse, y descubrieron su propiedad de polaridad.

- Polos Magnéticos



El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. Además de su capacidad de atraer metales, tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnéticos diferentes llamados Norte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos imanes estos se repelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro se atraen. Otra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendrá los dos polos.
Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro.

La atracción o repulsión entre dos polos magnéticos disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos

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Campo Magnético

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Las limaduras de hierro forman un patrón de líneas de campo magnético en el espacio que rodea el imán.
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Campo Magnético terrestre; la tierra es un imán

- Campo magnético


Un imán atrae pequeños trozos de limadura de hierro, níquel y cobalto, o sustancias compuestas a partir de estos metales (ferromagnéticos.
La imantación se transmite a distancia y por contacto directo. La región del espacio que rodea a un imán y en la que se manifiesta las fuerzas magnéticas se llama campo magnético.
Las líneas del campo magnético revelan la forma del campo. Las líneas de campo magnético emergen de un polo, rodean el imán y penetran por el otro polo.
Fuera del imán, el campo esta dirigido del polo norte al polo sur. La intensidad del campo es mayor donde están mas juntas las líneas (la intensidad es máxima en los polos.

- Naturaleza de un campo magnético



El magnetismo esta muy relacionado con la electricidad. Una carga eléctrica esta rodeada de un campo eléctrico, y si se esta moviendo, también de un campo magnético. Esto se debe a las “distorsiones” que sufre el campo eléctrico al moverse la partícula.
El campo eléctrico es una consecuencia relativista del campo magnético. El movimiento de la carga produce un campo magnético.
En un imán de barra común, que al parecer esta inmóvil, esta compuesto de átomos cuyos electrones se encuentran en movimiento (girando sobre su orbita. Esta carga en movimiento constituye una minúscula corriente que produce un campo magnético. Todos los electrones en rotación son imanes diminutos.


UNA CARGA EN MOVIMIENTO PRODUCE UN CAMPO MAGNÉTICO.



- Los espectros magnéticos



Si espolvoreamos limaduras de hierro sobre un vidrio o una cartulina colocados sobre uno o varios imanes, obtendremos una figura llamada espectro magnético, que nos demostrará visualmente la forma del campo.
Las limaduras se disponen formando líneas, llamadas líneas de fuerza del campo magnético. Hay una manera muy sencilla de conservar un espectro: sobre la hoja de papel donde se lo ha formado, se coloca una hoja de papel adhesivo transparente y las limaduras de hierro ya no se pueden mover más.

- El campo magnético terrestre.



Hace mucho tiempo se considera como un imán la tierra, debido a que en su núcleo hay hierro.
DATO: el acero se imanta con mayor facilidad que el hierro, pero su efecto es más duradero.
A causa del campo magnético terrestre, un imán que gire libremente se alineara en dirección norte -sur.

- La brújula



La brújula señala al norte magnético de la tierra, que no coincide con el norte geográfico, ya que conoce había explicado antes los polos opuestos se atraen y los similares se repelen, en el norte geográfico de la tierra se encuentra el polo sur magnéticamente hablando por lo que su opuesto(el norte en este caso)apunta lo contrario en una brújula

- ¿Qué representan las líneas de fuerza?


Sabemos que un imán atrae un trozo de hierro con una fuerza tanto mayor cuanto menor es la distancia que los separa. Esto puede expresarse diciendo “LA INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO ES MAYOR CERCA DE LOS POLOS” Por otra parte, en los espectros magnéticos se observa que las limaduras están mas apretadas cerca de los polos por lo que “EL CAMPO MAGNÉTICO TIENE MAYOR INTENSIDAD DONDE HAY MAYOR DENSIDAD”

- Como reconocer un polo.



Si se aproxima el polo norte de una aguja magnética al polo norte de otra, se repelen; lo mismo sucede si se aproxima un polo sur a otro polo sur. En cambio, un polo sur y un polo norte se atraen. “Polos del mismo nombre se rechazan; polos de nombres contrarios se atraen “.


- Polos de un imán.



Si introducimos una barra imanada entre limaduras de hierro al sacarla observamos que en los extremos hay prendidas mas limaduras que en la parte central. En la zona media no ha quedado adherida ninguna. Esto evidencia que la fuerza de un imán es mayor en los extremos, y que en el medio no hay fuerza de atracción. Los extremos de un imán se llaman polos del imán, y la parte media zona neutra.

- ¿Qué es un imán?



En el interior de un trozo de acero hay un gran numero de regiones imantadas, llamadas dominios, que normalmente están revueltas sin orden, de modo que sus efectos se contrarrestan y el acero no esta imantado. Cuando los dominios se orientan en una misma dirección, el acero se imanta y el extremo hacia el que señalan los polos norte de los dominios se convierte en polo norte del imán.


Bibliografía



1) Física Conceptual
Segunda edición
Paul G. Hewitt

2) Física II
Maiztegui- Sabato

3) Enciclopedia del Estudiante
La materia y la Energía
Larousse

4) Encarta 99
Enciclopedia Virtual
Microsoft

5) La Maquina de Hacer Tareas
Física
Unlimited

6) Enciclopedia Larousse
Química, Física, Matemática

Autor:

Chikita





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