miércoles, 28 de abril de 2010

MAGNETISMO

Es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. El término magnetismo proviene de ciertas piedras metálicas llamadas piedras imán que los antiguos griegos encontraron hace más de 200 años en la región de Magnesia. En el siglo XII los chinos las usaban para la navegación. En el siglo XVII el físico francés Charles Coulomb demostró que los imanes satisfacían la ley del inverso del cuadrado.
En 1820 se pensó que el magnetismo era independiente de la electricidad; en ese año un profesor de física llamado Hans Christian Oersted hizo un notable descubrimiento. Descubrió que una corriente eléctrica desvía la aguja de una brújula. Oersted fue el primero en establecer que el magnetismo estaba relacionado con la electricidad.

"POLOS MAGNÉTICOS"
Los imanes ejercen fuerzas unos sobre otros. Se parecen a las cargas eléctricas, pues pueden ejercer sin tocarse fuerzas de atracción y repulsión, según sea los extremos de los imanes que se aproximen.
Además, al igual que las cargas eléctricas, la intensidad de sus interacciones de pende de la distancia que los separa.
Las cargas eléctricas producen fuerzas eléctricas y las regiones llamadas polos magnéticos producen fuerzas magnéticas.
Por ejemplo: si se cuelga un imán de barra de un cordel atado a la parte central funcionará como una brújula. El extremo que apunta hacia el norte se llama Polo norte y la que apunta hacia el sur, polo sur. Todo imán posee un polo norte y un polo sur los polos de un imán de barra se localizan en sus extremos. Un imán en herradura no es más que un imán de barra doblado, d
e modo que sus polos también están en los extremos del imán.
LEY DE LA FUERZA MAGNÉTICA:
“Si aproximas el polo norte de un imán al polo norte de otro, los imanes se repelen. Lo mismo ocurre si aproximas dos polos sur. Pero si aproximas dos polos opuestos, estos se atraen”.

"LA NATURALEZA DE UN CAMPO MAGNÉTICO".
El magnetismo está muy relacionado con la electricidad. Una carga eléctrica está rodeada de un campo eléctrico, y si se está moviendo, también de un campo magnético. Esto se debe a las “distorsiones” que sufre el campo eléctrico al moverse la partícula; Albert Einstein explicó este fenómeno en 1905, en su teoría especial de la relatividad.
Las cargas en movimiento tienen asociados tanto un campo eléctrico como un campo magnético. El movimiento de la carga eléctrica produce un campo magnético. Aunque el imán esté inmóvil, esto debido a que está compuesto de átomos cuyos electrones están en movimiento constante. Los electrones se comportan como si se moviesen en órbitas alrededor de los núcleos atómicos. Esta carga en movimiento constituye una minúscula corriente que produce un campo magnético. Y lo que es más importante, los electrones giran en torno a su propio eje como trompos. Un electrón en rotación alrededor de su eje constituye una carga en movimiento y, por tanto, genera otro ca
mpo magnético. En la mayoría de los materiales, el campo producido por la rotación de los electrones alrededor de sus ejes predomina sobre el campo debido al movimiento orbital.
Todos los electrones en rotación son imanes diminutos. Dos electrones que giran en el mismo sentido constituyen un imán más intenso. Pero si giran en sentidos opuestos se produce el efecto contrario: sus campos magnéticos se anulan el uno al otro.
A ello se debe que la mayoría de las sustancias no sean imanes. En casi todos los átomos, los diversos campos se anulan mutuamente debido a que los electrones giran en sentidos opuestos. Pero en materiales como el hierro, el níquel y el cobalto, estos campos no se anulan totalmente. Cada átomo de hierro posee cuatro electrones, cuyo campo magnético debido a la rotación no se anula. Así pues, cada átomo de hierro es un imán diminuto.
El comportamiento de los polos magnéticos se parece al de las cargas eléctricas en ciertos aspectos, pero existe una diferencia de suma importancia. Podemos tener cargas eléctricas aisladas; más no polos magnéticos aislados. Los electrones y los protones son entidades por sí mismos. Un cúmulo de electrones no precisa estar acompañado de un cúmulo de protones, y viceversa. Sin embargo, un polo norte magnético no puede existir sin un polo sur; y viceversa.

Por ejemplo: Si se parte un imán de barra a la mitad, cada una de las mitades se comporta como un imán completo y si se parten esos 2 trozos a la mitad obtendrás 4 imanes completos. Y puedes seguir partiendo los trozos a la mitad sin obtener jamás un polo aislado. Incluso cuando los trozos tienen un espesor de un átomo siguen teniendo 2 polos. Esto sugiere que los propios átomos son imanes.

"CAMPO MAGNÉTICO".
Es la región del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de valor q que se desplaza a una velocidad , sufre los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad como al campo.
Por ejemplo: Si se coloca una hoja de papel sobre un imán de barra y espolvorea limaduras de hierro sobre ella. Las limaduras tienden a trazar un patrón de ordenado de líneas alrededor del imán. El espacio que rodea a un imán, en el que se ejerce una fuerza magnética, está llena de un campo magnético. Las líneas del campo magnético revelan la forma del campo. Estas emergen de un polo, rodean el imán y penetran por el otro polo.
Fuera del imán, el campo está dirigido del polo norte al polo sur. La intensidad del campo es mayor donde están más juntas las líneas. Vemos, pues, que la intensidad del campo magnético es máxima en los polos. Si colocamos otro imán
a una brújula pequeña en cualquier punto del campo sus polos tenderán a alinearse con el campo magnético.


"DIPOLOS ELÉCTRICOS"

Un dipolo eléctrico es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre sí.
Los dipolos aparecen en cuerpos aislantes (dielécticos). A diferencia de lo que ocurre en los materiales conductores, en los aislantes los electrones no son libres. Al aplicar un campo eléctrico a un dieléctrico aislante este se polariza dando lugar a que los dipolos eléctricos se reorienten en la dirección del campo disminuyendo la intensidad de éste.
Un ejemplo de dipolo, es la molécula de agua, la cual aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Por eso en la práctica, la molécula de agua se comporta como un dipolo.

"CAMPO MAGNÉTICO EN UN SOLENOIDE"

El solenoide es un alambre aislado enrollado en forma de hélice (bobina) o un número de espirales con un paso acorde a las necesidades, por el que circula una corriente eléctrica. Cuando esto sucede, se genera un campo magnético dentro del solenoide. El solenoide con un núcleo apropiado se convierte en un imán (en realidad electroimán). Se utiliza en gran medida para generar un campo magnético uniforme.

"EL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTE"
La tierra se comporta como un gigantesco imán cuyos polos magnéticos se hallan próximos a los geográficos, aunque con su denominación invertida (el polo sur magnético está cerca del norte geográfico, y a la inversa).

“UBICACIÓN DE LOS POLOS TERRESTRES”

POLO NORTE GEOGRAFICO:
El polo norte geográfico actualmente en el Océano Atlántico, donde le mar está cubierto por un casquete de hielo. A esta zona también suele denominársele Ártico. Dicha zona está situada entre los paralelos 66º y 90º de latitud norte.

POLO SUR GEOGRÁFICO:
El polo sur geográfico de la Tierra, está situado sobre la Antártida, a aproximadamente 2.600 km del polo sur magnético. Se encuentra sobre una meseta llana, helada y ventosa a 2.835 m de latitud sobre el nivel del mar.

  • POLO NORTE MAGNÉTICO:
    Se encuentra a 1800 km del polo norte geográfico, al noreste de la Bahía de Hudson en el Norte de Canadá, en el territorio de Nunavut, aunque magnéticamente no es exactamente un polo norte, si no un polo sur, usualmente llamado así para no confundirlo al hablar de temas relacionados con la navegación (norte que marca la brújula y no del real de los mapas).

POLO SUR MAGNÉTICO:
Se encuentra al Sur de Australia. Por lo que en general, las brújulas no indican perfectamente al norte. Específicamente en el extremo del continente Antártico en la región de Adelia.

“LUGAR DE LA TIERRA DONDE EL CAMPO MAGNÉTICO ES MÁS FUERTE”

  • Se cree que el campo magnético es más fuerte en el interior fundido del planeta, esto debido a las corrientes de convección que se originan debido al calor del núcleo.
  • La región donde el campo magnético es más intenso es Suramérica (Adelia) y Suráfrica (Navut) al excedente 60 micro teslas (0.6 gauss), (alrededor de los polos magnéticos), también al norte de Canadá y al sur de Australia, y en una parte de Siberia.

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