El magnetismo
El magnetismo es un fenómeno físico por
el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión
sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han
presentado propiedades magnéticas detectables facilmente como el níquel,
hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin
embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la
presencia de un campo magnético.
También el magnetismo tiene otras manifestaciones en física,
particularmente como
uno de los dos componentes de la onda electromagnética, como, por ejemplo, la luz.
El magnetismo, es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una
de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. 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. El marco que aúna
ambas fuerzas se denomina teoría electromagnética. La
manifestación mas conocida del magnetismo es la fuerza de atracción
o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin
embargo, en toda la materia se pueden observar efectos mas sutiles del
magnetismo. Recientemente, estos efectos han
proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica
de la materia.
Características del magnetismo
Aunque hay una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo,
ambas fuerzas son totalmente diferentes. Para
que interactúen debe de haber un movimiento en
alguna de ellas. Se sabe que elelectrón tiene una carga
electrostatica que aplica una fuerza hacia el centro del
electrón, y también se sabe que los electrones tienen un campo
magnético a su alrededor debido a su rotación orbital. En el
momento en que se encuentren van a formar un campo
electromagnético por ser perpendiculares entre sí.
Los únicos materiales magnéticos naturalmente
son el Hierro, Níquel y Cobalto. Si los responsables del
magnetismo son los electrones entonces nos preguntamos por qué no son
todas las sustancias Magnéticas entonces. Esto se debe a que en los
atomos con electrones de spin opuesto tienden a formar parejas que
anulan mutuamente su magnetismo.
Los materiales naturalmente magnéticos reciben el nombre de
“ferromagnéticos” pues se comportan como el Hierro, en
lo que se refiere al magnetismo. Estos materiales no siempre se comportan como
imanes, esto se debe a que las moléculas estan dispersas y sin
alinear, por lo que cada una sigue una dirección al azar; cuando estas
moléculas estan alineadas las fuerzas magnéticas se suman,
en este momento decimos que un material esta “magnetizado”.
Todos los imanes tienen una polaridad en sus extremos, que reciben el nombre de
“Norte” y “Sur N y S,
respectivamente). El extremo Norte de un iman
se determina suspendiendo un iman en un cordel para que apunte al Norte
magnético. Esto se debe a que la tierra tiene un
campo magnético pues tiene una rotación del mismo modo que los electrones.
Los imanes presentan atracción y repulsión del mismo modo que
las cargas, donde polos opuestos se atraen y polos semejantes serepelen.
Campo magnético
La existencia de cargas eléctricas en movimiento (corriente
eléctrica) produce un campo magnético,
quedando éste delimitado por la región del espacio en la que se manifiestan los
fenómenos magnéticos. La actuación de estos
fenómenos sigue unas líneas imaginarias llamadas líneas de
fuerza, que son el camino que sigue la fuerza magnética. Para hacerse
una idea de cómo actúan estas líneas de fuerza, basta con
colocar un iman bajo un papel sobre el que se
ha espolvoreado con virutas de hierro; estas se dispondran siguiendo las
líneas de fuerza del
campo magnético generado por el iman.
En los campos magnéticos no existen fuentes ni
sumideros de cargas, cerrandose el campo sobre sí mismo.
Cualquier corriente alterna generara a su alrededor un
campo magnético que tendra un potencial proporcional a la carga
eléctrica que lo origina.
Los campos magnéticos no pueden apantallarse y
atraviesan casi todos los materiales conocidos.
El electromagnetismo
El electromagnetismo describe la interacción de partículas
cargadas con campos eléctricos y magnéticos. Esta se divide en
• La electrostatica: es el estudio de los fenómenos
asociados a los cuerpos cargados en reposo. Como se describe por la ley de Coulomb, estos
cuerpos ejercen fuerzas entre sí. Su comportamiento se puede analizar en
términos de la idea de un campo eléctrico que rodea cualquier
cuerpo cargado, de manera que otro cuerpo cargado colocado dentro del campo
estara sujeto a una fuerza proporcional a la magnitud de su carga y de
la magnitud del campo en suubicación. El que la fuerza
sea atractiva o repulsiva depende de la polaridad de la carga. La
electrostatica tiene muchas aplicaciones, que van desde el
analisis de fenómenos como
tormentas eléctricas hasta el estudio del comportamiento de los tubos
electrónicos.
• La electrodinamica: es el estudio de los fenómenos
asociados a los cuerpos cargados en movimiento y a los campos eléctricos
y magnéticos variables. Dado que una carga en movimiento produce un campo magnético, la electrodinamica se
refiere a efectos tales como el magnetismo, la
radiación electromagnética, y la inducción
electromagnética, incluyendo las aplicaciones practicas, tales como el generador
eléctrico y el motor eléctrico.
El electromagnetismo abarca diversos fenómenos del mundo real como por ejemplo, la luz. La luz es un campo electromagnético oscilante que se
irradia desde partículas cargadas aceleradas. Aparte
de la gravedad, la mayoría de las fuerzas en la experiencia cotidiana
son consecuencia de electromagnetismo.
Los principios del electromagnetismo encuentran aplicaciones en diversas disciplinas
afines, tales como las microondas, antenas, maquinas eléctricas,
comunicaciones por satélite, plasmas, investigación nuclear, la
fibra óptica, la interferencia y la compatibilidad
electromagnéticas, la conversión de energía
electromecanica, la meteorología por radar, y la
observac
ión remota. Los dispositivos
electromagnéticos incluyen transformadores, relés
eléctricos, radio / TV, teléfonos, motores eléctricos,
líneas de transmisión, guías de onda, fibras
ópticas y laseres.
