Electromagnetismo

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica.

Hecht nos dice que las cargas eléctricas generan campos eléctricos de la misma manera que las cargas en movimiento generan campos magnéticos; los dos campos son distintas manifestaciones de un mismo fenómeno: el electromagnetismo, el cual es, junto con la interacción gravitatoria y las interacciónes nucleares, una de las cuatro interacciones fundamentales del universo. El electromagnetismo unifica los fenomenos electricos y magneticos en un solo teoria, fundamentada en las ecuaciones de maxwell.

CAMPOS MAGNÉTICOS PRODUCIDOS POR MEDIO DE UNA CORRIENTE ELÉCTRICA



Hans Christian Oersted

 Abordaremos este fenomeno considerando que un alambre conductor de corriente produce un campo magnético, apartir de las observaciones realizadas por Hans Christian Oersted quien al acercar una aguja imantada a un hilo de platino por el cual cisculaba corriente observó que aquella oscilaba hasta situarse perpendicular al hilo. Este experimento constituyo lo primera vonculacion entre el movimiento de las cargas eléctricas con la creación de un campo magnetico.

Al  inducir una corriente eléctrica a travez de un conductor, las lineas de la fuerza del campo magnetico resultante forman circunferencias concéntricas alrededor del mismo. El sentido del vector de la intensidad decampo B se puede indicar los colocando los dedos de la mano derecha en forma de semicirculo (como se muestra a continuacion), la cual permite relacionar el sentido de las lineas de fuerza del campo magnetico B generado por la misma.

La intencidad del campo B depende de las caracteristicas del medio que rodea a la corriente, siendo mayor cuando mayor es la intencidad de corriente I y cuanto menor es la distancia r del conductor. Para un alambre recto largo, la magnitud del campo magnetico B, en funcion de la corriente eléctrica I y de la distancia del alambre r se calcula por la siguiente ecuacion:

u es una constante características del medio que recibe el nombre de permeabilidad del espacio libre o magnética cuyo valor es: u= 3.1416 (pi) x 10 a la -7 T m/A

Tipos de imán y Campo Magnético

TIPOS DE IMÁN

Por su naturaleza existen dos tipos de imán: naturales y artificiales.

NATURALES:
Son aquellos materialesque poseen fuerzas magneticas al ser extraidas de la tierra, como la magnetita

Magnetita imán natural

ARTIFICIALES:
Son materiales que han sido imantados (magnetizados) de manera simulada, ya sea por frotación o inducción magnetica, colocados dentro de una bobina por la cual pasa corriente eléctrica.

Iman artificial



Los imanes tambien se clasifican por su duración, convirtiendolos en permanentes o temporales

PERMANENTES:
Son imanes artificiales que han sido sometidos a algun tipo de tratamiento térmico y magnetizados por medio de corriente eléctrica.

TEMPORALES:
Son aquellos que apesar de ser magnetizados artificialmente, pierdwn su magnetismo casi inmediatamente después de ser retirados de la fuerza que los magnetiza

Otra forma de clasificar a los imanes es por su forma: Puede ser en forma de herradura o barra, tambien existen los imanes en forma de lámina, empleados para hacer ciertos adornos y materiales decorativos para que se adhieran a superficies metálicas.

CAMPO MAGNÉTICO

Al rededor de una carga eléctrica existe un campo eléctrico  y de manera similar, alrededor de un iman existe un campo magnetico, al rededor de un iman existe un campo magnético, el cual es el espacio que rodea a un imán y donde se manifistan las fuerzas de atracción o repulsión que éste ejerce, siendo el medio a travéz del cual se propagan los efectos magnéticos. Las fuerzas magnéticas son fuerzas de acción a distancia que permiten recurrir a la idea física de campo para describir la influencia de un imán. Al igual que en el caso del campo eléctrico, se recurre a la noción de líneas para representar esta estructura.

por ejemplo, al espolvorear limaduras de hierro sobre un imán éstas se orientan a lo largo de las lineas de fuerza del campo magnetico  (de norte a sur) y el espectro magnetico resultante proporciona una representacion de dicho campo. Este aspecto permite no sólo distinguir los polos magnéticos, sino que además proporciona una representación de la influencia magnetica del imán en el espacio que le rodea

Las lineas del campo magnetico, al igual que las lineas del campo eléctrico, nunca se intersectan. Cuando una carga en movimiento se encuentra en un campo magnético, de manera tal que su vector de velocidad tenga una componente perpendicualar al campo, dicha patícula experimentará una fuerza. Esta fuerza es perpendicular a las direcciones del campo magnético y de la velocidad.

Magnetismo

Los griegos identificaron que cierto tipo de piedra era capaz de atraer objetos. A pesar de esto, el magnetismo como disciplina se desarrollo muchos siglos después con los experimentos de Ampére, Oersted, Faraday y Maxwell, quienes investigaron sobre las características de los fenómenos magnéticos
Cabe señalar que éstos permanecieron independientes de los fenómenos eléctricos durante mucho tiempo; sin embargo, las relaciones existenciales entre los campos magnéticos y la corriente eléctrica se unen en lo que actualmente conocemos como electromagnetismo, tema que se abordará más adelante.
El magnetismo representa un tópico de suma importancia en el estudios de la electricidad. Ambos fenómenos no pueden separarse ya que las siempre que aparece una eléctrica, existe magnetismo debido a que las cargas en movimiento, es decir, la corriente eléctrica, se comportan como imanes produciendo campos magnéticos.

Cuando se habla de magnetismo, se tiene que mencionar a los imanes, los cuales son aquellos materiales que generan un campo magnético cuyo comportamiento pone de manifiesto que en ellos existe un par de zonas extremas o polos, donde la acción magnética es mas intensa, estos polos magnéticos no son iguales; para comprobarlo basta colocar dos imanes idénticos uno contra el otro, observando la existencia de atracción o repulsión mutua al aproximar sus polos.



A estos polos se les denomina polo norte y polo sur. Esta similitud con los polos geográficos se basa en el hecho de que la tierra se comporta de manera similar a un gran imán un ejemplo seria el funcionamiento de una brújula

La cual indica que los polos del imán terrestre se encuentran a los polos geograficos, es decir, el polo de la brújula que se orienta hacia el norte terrestre se denomina polo norte y el opuesto es el polo sur. En términos de magnéticos, la tierra se comporta como si cerca de su centro existiese una barra imantada

Como podrás observar, las lineas del campo magnético no son paralelas en todos los puntos, sino que entre más cerca se esté de los polos, las lineas se vuelven casi perpendiculares a la superficie de la tierra, y el ángulo que se genera se le denomina ángulo de inclinación. Esta característica pone de manifiesto la similitud existente entre el magnetismo y la corriente eléctrica.