APUNTES_CD FISICA













A mis Alumnos.



Este trabajo es una recopilación de los temas a desarrollar marcados en el Programa de Física IV a nivel Bachillerato del Instituto Politécnico Nacional en el área de Ingeniería.

No pretendo sustituir, de ninguna manera los libros que se refieren a esta Ciencia: sino ordenar y simplificar los temas de acuerdo a los requerimientos de dicho programa.

Utilicemosestos apuntes como un auxiliar, que deberemos enriquecer utilizando la basta bibliografía que existe.




















Ing. Jorge Antonio Sandoval Ortega.



Bosquejo Histórico.
Las primeras observaciones de fenómenos magnéticos son muy antiguas. Se cree que fueron realizadas por los antiguos griegos en una ciudad de Asia Menor.
El término magnetismo proviene de ciertas piedras metálicasllamadas piedras imán que los antiguos griegos encontraron  hace más de 2000 años en la región de Magnesia.
Encontraron que en tal región existían ciertas piedras que eran capaces de atraer trozos de hierro. En la actualidad se que dichas piedras están constituidas por un óxido de hierro (magnetita), y se denominan imanes naturales.
El termino magnetismo se usó entonces para designar el conjunto de laspropiedades de estos cuerpos, en virtud del nombre del  nombre de la ciudad donde fueron descubiertos.


Se observó que un trozo de hierro colocado cerca de un imán natural, adquiría sus mismas propiedades. De esta manera fue posible obtener imanes  no naturales (artificiales) de varias formas y tamaños, utilizando trozos o barras de hierro con formas y tamaños diversos.
En el siglo XII lacultura china las usaban para la navegación. En el siglo XVIII él físico francés Charles Coulomb demostró que los imanes satisfacían la ley del inverso del cuadrado.
Hasta 1820 se pensó que el magnetismo era independiente de la electricidad; en ese año un profesor de física danés llamado Hans Cristian Oersted hizo un notable descubrimiento. En el curso de una demostración en clase, Oersted descubrió queuna corriente eléctrica desvía la aguja de una brújula. Oersted fue el primero en establecer que el magnetismo estaba relacionado con la electricidad.
No podemos sino especular cuántas veces se pasan por alto relaciones que "no tienen razón de ser", descartándolas como "errores experimentales". Pero Oersted hizo alarde del discernimiento característico del buen físico al darse cuenta de que enla naturaleza le estaba revelando otro de sus secretos.


Con el transcurso del tiempo se fueron descubriendo algunas otras propiedades de los imanes, algunas de los cuales vamos a estudiar en el transcurso del curso.
Magnetismo.
Se le denomina magnetismo a la propiedad que presentan determinadas sustancias, especialmente algunos minerales de Hierro, Cobalto y Níquel de atraer ciertos cuerpos.Entre los cuerpos que por naturaleza poseen esta propiedad se distingue La Magnetita, mineral de Hierro cuya composición química es Fe3O4 (Oxido Ferroso ó Oxido Férrico).
A las regiones donde se concentra el magnetismo en estos cuerpos se les llama polos magnéticos, a su vez los cuerpos que poseen polos magnéticos reciben el nombre de imanes.





Electromagnetismo.
En los últimos 100 años hansurgido numerosas aplicaciones del magnetismo y de los materiales magnéticos.
El electroimán, por ejemplo, es la base del motor eléctrico y el transformador. En épocas más recientes, el desarrollo de nuevos materiales magnéticos ha influido notablemente en la revolución de los ordenadores o computadoras. Es posible fabricar memorias de computadora utilizando “dominios burbuja”. Estos dominios sonpequeñas regiones de magnetización, paralelas o antiparalelas a la magnetización global del material. Según que el sentido sea uno u otro, la burbuja indica un uno o un cero, por lo que actúa como dígito en el sistema binario empleado por los ordenadores. Los materiales magnéticos también son componentes importantes de las cintas y discos para almacenar datos.

Los imanes grandes y potentes son...