campo magnetico
Páginas: 6 (1374 palabras)
Publicado: 29 de julio de 2014
INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
CAMPO MAGNÉTICO
IES La Magdalena.
Avilés. Asturias
Desde muy antiguo es conocida la curiosa propiedad del imán natural o magnetita (1) (mineral de hierro integrado, fundamentalmente, por Fe3O4) de atraer pequeños trozos de hierro o acero.
Posteriormente se observó que algunos metales, particularmente el hierro y el acero, podían transformarse en imanesobteniéndose de esta manera los imanes artificiales.
Del estudio de los imanes, y de su efecto asociado, el magnetismo, podemos extraer algunos datos importantes:
El efecto atractivo es máximo en los extremos de imán, en las zonas denominadas polos, y nula en la parte media,o zona denominada como línea neutra. Esta afirmación es fácilmente comprobable espolvoreando limaduras de hierro directamentesobre el imán.
El propio planeta Tierra se comporta como un gigantesco imán, ya que una aguja imantada que pueda girar libremente se orienta en la dirección Norte-Sur (aproximadamente) (2). Por esta razón el polo del imán que apunta hacia el Norte geográfico se le da el nombre de polo norte (N) y polo sur (S) al contrario.
Si enfrentamos polos del mismo nombre se repelen y si son de nombredistinto se atraen.
Es imposible obtener polos magnéticos aislados. No existen partículas fundamentales (tal y como sucede en el caso de la carga eléctrica) a las que puedan asociárseles un tipo de magnetismo N o S. Los cuerpos magnetizados siempre presentan ambos polos.
El campo magnético se puede visualizar espolvoreando limaduras de hierro sobre un papel situado sobre un imán u observandola orientación adquirida por una aguja imantada situada en sus proximidades. De estas experiencias concluiremos que:
Las líneas de campo son cerradas.
Salen del polo N y entran por el S.
Si introducimos una carga eléctrica en el seno de un campo magnético no se detecta acción alguna del campo sobre la carga, pero si ésta se mueve en una dirección que no coincida con la delcampo magnético, su trayectoria se curva evidenciando la acción de una fuerza perpendicular a la dirección de la velocidad.
La fuerza ejercida sobre una carga en movimiento en el seno de un campo magnético es proporcional a la carga, a su velocidad y a la intensidad del campo magnético (a veces llamado inducción magnética), B. El vector fuerza viene dado por la expresión:Teniendo en cuenta lo anterior podemos definir la unidad de campo magnético en el S.I. llamada tesla (T).
Dimensionalmente (recordar que I = q/t):
En la práctica el tesla resulta ser una unidad demasiado grande por lo que frecuentemente se emplea el gauss (G): 1 T = 104 G.
Según se ha dicho fuerza y velocidad son siempreperpendiculares, por tanto la fuerza variará la dirección del vector velocidad, pero no su módulo. Cuando una carga en movimiento es sometida a la acción de un campo magnético no se produce una conversión de energía potencial en cinética. El campo magnético no es conservativo. No obstante, y en ausencia de fuerzas de rozamiento, la energía cinética de la carga permanece invariable.
Puede ocurrir que en laregión considerada exista, además de un campo magnético (B), uno eléctrico (E), en este caso la carga en movimiento interacciona con ambos campos y la fuerza total será:
Supongamos una partícula con carga positiva que se mueve de izquierda a derecha con velocidad constante. Si se crea un campo magnético perpendicular al plano del papel y dirigido hacia abajo (el campo magnético se representapor aspas), la carga interaccionará con dicho campo ejerciéndose sobre ella una fuerza perpendicular a su velocidad que hará que cambie continuamente de dirección describiendo una circunferencia.
La carga se moverá con movimiento circular uniforme:
En el caso general de que la carga penetre en el campo magnético con una velocidad oblicua, podemos considerar las...
INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
CAMPO MAGNÉTICO
IES La Magdalena.
Avilés. Asturias
Desde muy antiguo es conocida la curiosa propiedad del imán natural o magnetita (1) (mineral de hierro integrado, fundamentalmente, por Fe3O4) de atraer pequeños trozos de hierro o acero.
Posteriormente se observó que algunos metales, particularmente el hierro y el acero, podían transformarse en imanesobteniéndose de esta manera los imanes artificiales.
Del estudio de los imanes, y de su efecto asociado, el magnetismo, podemos extraer algunos datos importantes:
El efecto atractivo es máximo en los extremos de imán, en las zonas denominadas polos, y nula en la parte media,o zona denominada como línea neutra. Esta afirmación es fácilmente comprobable espolvoreando limaduras de hierro directamentesobre el imán.
El propio planeta Tierra se comporta como un gigantesco imán, ya que una aguja imantada que pueda girar libremente se orienta en la dirección Norte-Sur (aproximadamente) (2). Por esta razón el polo del imán que apunta hacia el Norte geográfico se le da el nombre de polo norte (N) y polo sur (S) al contrario.
Si enfrentamos polos del mismo nombre se repelen y si son de nombredistinto se atraen.
Es imposible obtener polos magnéticos aislados. No existen partículas fundamentales (tal y como sucede en el caso de la carga eléctrica) a las que puedan asociárseles un tipo de magnetismo N o S. Los cuerpos magnetizados siempre presentan ambos polos.
El campo magnético se puede visualizar espolvoreando limaduras de hierro sobre un papel situado sobre un imán u observandola orientación adquirida por una aguja imantada situada en sus proximidades. De estas experiencias concluiremos que:
Las líneas de campo son cerradas.
Salen del polo N y entran por el S.
Si introducimos una carga eléctrica en el seno de un campo magnético no se detecta acción alguna del campo sobre la carga, pero si ésta se mueve en una dirección que no coincida con la delcampo magnético, su trayectoria se curva evidenciando la acción de una fuerza perpendicular a la dirección de la velocidad.
La fuerza ejercida sobre una carga en movimiento en el seno de un campo magnético es proporcional a la carga, a su velocidad y a la intensidad del campo magnético (a veces llamado inducción magnética), B. El vector fuerza viene dado por la expresión:Teniendo en cuenta lo anterior podemos definir la unidad de campo magnético en el S.I. llamada tesla (T).
Dimensionalmente (recordar que I = q/t):
En la práctica el tesla resulta ser una unidad demasiado grande por lo que frecuentemente se emplea el gauss (G): 1 T = 104 G.
Según se ha dicho fuerza y velocidad son siempreperpendiculares, por tanto la fuerza variará la dirección del vector velocidad, pero no su módulo. Cuando una carga en movimiento es sometida a la acción de un campo magnético no se produce una conversión de energía potencial en cinética. El campo magnético no es conservativo. No obstante, y en ausencia de fuerzas de rozamiento, la energía cinética de la carga permanece invariable.
Puede ocurrir que en laregión considerada exista, además de un campo magnético (B), uno eléctrico (E), en este caso la carga en movimiento interacciona con ambos campos y la fuerza total será:
Supongamos una partícula con carga positiva que se mueve de izquierda a derecha con velocidad constante. Si se crea un campo magnético perpendicular al plano del papel y dirigido hacia abajo (el campo magnético se representapor aspas), la carga interaccionará con dicho campo ejerciéndose sobre ella una fuerza perpendicular a su velocidad que hará que cambie continuamente de dirección describiendo una circunferencia.
La carga se moverá con movimiento circular uniforme:
En el caso general de que la carga penetre en el campo magnético con una velocidad oblicua, podemos considerar las...
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