El magnetismo

En física, el magnetismo es un fenómeno por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión a otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro y sus aleaciones que comúnmente se llaman (imanes). Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de uncampo 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.

La física del magnetismo [editar]
Magnetismo, electricidad y relatividad especial [editar]Artículo principal: Electromagnetismo
Como consecuencia de la teoría de la relatividad especial de Einstein, laelectricidad y el magnetismo estaban comprendidas como vinculantes. Tanto el magnetismo sin la electricidad como la electricidad sin magnetismo serían inconsistentes con la nueva teoría por los efectos como la contracción de la longitud, la dilatación del tiempo y la dependencia de la velocidad en el campo magnético. Sin embargo cuando ambas fueron tomadas en cuenta, la reciente teoría del electromagnetismofue totalmente consistente con la relatividad.[5] En particular, un fenómeno que parece como eléctrico para un observador puede parecer magnético para otro, o más generalmente las contribuciones generales de la electricidad y el magnetismo son dependientes del marco de referencia.

Entonces, la "mezcla" de la relatividad especial entre electricidad y magnetismo en una sola dio un fenómenoinseparable llamado electromagnetismo (analogo a lo que la misma teoría "mezcló" al tiempo con el espacio en el espacio-tiempo).


Campos y fuerzas magneticas [editar]Artículo principal: campo magnético
El fenómeno del magnetismo es ejercido por un campo magnético, p.e. una corriente eléctrica o un dipolo magnético crea un campo magnético, éste al girar imparte una fuerza magnética a otraspartículas que están en el campo.

Para una aproximación excelente (pero ignorando algunos efectos cuánticos (véase electrodinámica cuántica) las ecuaciones de Maxwell (que simplifican la ley de Biot-Savart en el caso de corriente constante) describen el origen y el comportamiento de los campos que gobiernan esas fuerzas. Por lo tanto el magnetismo se observa siempre que partículas cargadaselectricamente están en movimiento. Por ejemplo, del movimiento de electrones en una corriente eléctrica o en casos del movimiento orbital de los electrones alrededor del núcleo atómico. Estas también aparecen de un dipolo magnético intrínseco que aparece de los efectos cuánticos, p.e. del spin de la mecánica cuántica.

La misma situación que crea campos magnéticos (carga en movimiento en una corriente o enun átomo y dipolos magnéticos intrínsecos) son también situaciones en que el campo magnético causa sus efectos, creando una fuerza. Cuando una partícula cargada se mueve a través de un campo magnético B, se ejerce una fuerza F dado por el producto cruz:


donde es la carga eléctrica de la partícula, es la vector velocidad de la partícula y es el campo magnético. Debido a que esto es un productocruz, la fuerza es perpendicular al movimiento de la partícula y al campo magnético.

La fuerza magnética no realiza trabajo mecánico en la partícula, esto cambiaría la dirección del movimiento de ésta, pero esto no causa su aumento o disminución de la velocidad. La magnitud de la fuerza es : donde es el ángulo entre los vectores y .`

Una herramienta para determinar la dirección del vectorvelocidad de una carga en movimiento, es siguiendo la ley de la mano derecha (véase Regla de la mano derecha).

El físico alemán Heinrich Lenz formuló lo que ahora se denomina la ley de Lenz, ésta da una dirección de la fuerza electromotriz (fem) y la corriente resultante de una inducción electromagnética.


Dipolos magnéticos [editar]Artículo principal: dipolo magnético
Se puede ver una...