Electromagnetismo
Páginas: 5 (1212 palabras)
Publicado: 16 de agosto de 2010
INTRODUCCIÓN
Dentro de todas las ramas que estudia la física, el estudio del electromagnetismo se hace no sólo interesante, sino además de vital importancia, dadas las múltiples aplicaciones que tiene en la práctica, en la vida diaria.
El propósito de este breve trabajo es el de tratar de explicar, de la manera más sencilla posible, el concepto de electromagnetismo y cuáles son susprincipales aplicaciones.
Para empezar, diremos que el electromagnetismo analiza y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, propuesta inicialmente por Michael Faraday y completada posteriormente por James Clerk Maxwell1. La teoría consiste básicamente en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el magnético y sus respectivas fuentesmateriales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell, las cuales se pueden apreciar en el siguiente cuadro:
Nombre | Forma diferencial | Forma integral |
Ley de Gauss: | | |
Ley de Gauss para el campo magnético: | | |
Ley de Faraday: | | |
Ley de Ampère generalizada: | | |
Figura. 1 Las cuatro Ecuaciones deMaxwell Tomado de «Ecuaciones de Maxwell» (1999 de agosto). Consultado el 21/03/2010. http://cabierta.uchile.cl/libros/c-utreras/node130.html
Como teoría, el electromagnetismo se basa en predicciones de magnitudes físicas y vectoriales que dependen de la posición en el espacio y del tiempo. Describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y enmovimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
1. HISTORIA DEL ELECTROMAGNETISMO
Durante los siglos, XVII y XVIII, muchos científicos como William Gilbert, Otto von Guericke, Stephen Gray, Benjamin Franklin, Alessandro Volta, entre otros, investigaron los fenómenos relacionados con la electricidad y el magnetismo,sacando importantes conclusiones basadas en sus experiencias.
Pero fue sólo hasta principios del siglo XIX que Hans Christian Orsted encontró evidencia empírica de que los fenómenos magnéticos y eléctricos estaban relacionados. Posteriormente, todos los trabajos realizados por físicos en este campo, fueron recopilados por James Clerk Maxwell en 1861, con un conjunto de ecuaciones que describíanambos fenómenos como uno solo, el electromagnético.
James Clerk Maxwell.
Las ecuaciones planteadas por Maxwell demostraban que los campos eléctricos y magnéticos eran manifestaciones de un solo campo electromagnético. Con una sola teoría consistente que describía estos dos fenómenos antes separados, los físicos pudieron realizar varios experimentos prodigiosos e inventos muy útiles como labombilla eléctrica por Thomas Alva Edison o el generador de corriente alterna por Nikola Tesla.
2. APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO
El electromagnetismo es usado en nuestra vida diaria en cosas tan simples como un motor eléctrico, instrumentos de medida como un galvanómetro, un electroimán, un transformador, e incluso un generador de corriente eléctrica. Todos estos usos se basan en un mismoprincipio: la bobina, la cual almacena energía en forma de campo magnético. Ésta, básicamente, está constituida por espiras de algún alambre conductor enrollado, que al pasar corriente por el alambre, genera un fuerte campo magnético, tanto en el centro como fuera de la bobina, siendo éste mayor en el centro. Dicho campo magnético es utilizado en los instrumentos mencionados con anterioridad.Veamos con más detalle algunos de las principales aplicaciones del electromagnetismo señaladas anteriormente.
2.1 La Bobina
La bobina o inductor es un elemento muy interesante. Por su forma (espiras de alambre enrollados) almacena energía en forma de campo magnético que circula por el centro de la bobina y cierra su camino por su parte exterior. Algunas características interesantes de la bobina...
Dentro de todas las ramas que estudia la física, el estudio del electromagnetismo se hace no sólo interesante, sino además de vital importancia, dadas las múltiples aplicaciones que tiene en la práctica, en la vida diaria.
El propósito de este breve trabajo es el de tratar de explicar, de la manera más sencilla posible, el concepto de electromagnetismo y cuáles son susprincipales aplicaciones.
Para empezar, diremos que el electromagnetismo analiza y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, propuesta inicialmente por Michael Faraday y completada posteriormente por James Clerk Maxwell1. La teoría consiste básicamente en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el magnético y sus respectivas fuentesmateriales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell, las cuales se pueden apreciar en el siguiente cuadro:
Nombre | Forma diferencial | Forma integral |
Ley de Gauss: | | |
Ley de Gauss para el campo magnético: | | |
Ley de Faraday: | | |
Ley de Ampère generalizada: | | |
Figura. 1 Las cuatro Ecuaciones deMaxwell Tomado de «Ecuaciones de Maxwell» (1999 de agosto). Consultado el 21/03/2010. http://cabierta.uchile.cl/libros/c-utreras/node130.html
Como teoría, el electromagnetismo se basa en predicciones de magnitudes físicas y vectoriales que dependen de la posición en el espacio y del tiempo. Describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y enmovimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
1. HISTORIA DEL ELECTROMAGNETISMO
Durante los siglos, XVII y XVIII, muchos científicos como William Gilbert, Otto von Guericke, Stephen Gray, Benjamin Franklin, Alessandro Volta, entre otros, investigaron los fenómenos relacionados con la electricidad y el magnetismo,sacando importantes conclusiones basadas en sus experiencias.
Pero fue sólo hasta principios del siglo XIX que Hans Christian Orsted encontró evidencia empírica de que los fenómenos magnéticos y eléctricos estaban relacionados. Posteriormente, todos los trabajos realizados por físicos en este campo, fueron recopilados por James Clerk Maxwell en 1861, con un conjunto de ecuaciones que describíanambos fenómenos como uno solo, el electromagnético.
James Clerk Maxwell.
Las ecuaciones planteadas por Maxwell demostraban que los campos eléctricos y magnéticos eran manifestaciones de un solo campo electromagnético. Con una sola teoría consistente que describía estos dos fenómenos antes separados, los físicos pudieron realizar varios experimentos prodigiosos e inventos muy útiles como labombilla eléctrica por Thomas Alva Edison o el generador de corriente alterna por Nikola Tesla.
2. APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO
El electromagnetismo es usado en nuestra vida diaria en cosas tan simples como un motor eléctrico, instrumentos de medida como un galvanómetro, un electroimán, un transformador, e incluso un generador de corriente eléctrica. Todos estos usos se basan en un mismoprincipio: la bobina, la cual almacena energía en forma de campo magnético. Ésta, básicamente, está constituida por espiras de algún alambre conductor enrollado, que al pasar corriente por el alambre, genera un fuerte campo magnético, tanto en el centro como fuera de la bobina, siendo éste mayor en el centro. Dicho campo magnético es utilizado en los instrumentos mencionados con anterioridad.Veamos con más detalle algunos de las principales aplicaciones del electromagnetismo señaladas anteriormente.
2.1 La Bobina
La bobina o inductor es un elemento muy interesante. Por su forma (espiras de alambre enrollados) almacena energía en forma de campo magnético que circula por el centro de la bobina y cierra su camino por su parte exterior. Algunas características interesantes de la bobina...
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