Holasoyalcachofa

Magnetismo y fuerzas
entre cargas en
movimiento
Física de los cuerpos cargados

Conceptos fundamentales campo magnético:
Imanes:
Imanes naturales: son ciertos minerales de hierro, como la
magnetita, que poseen la propiedad de atraer pequeños
trozos de hierro.
Esta propiedad, que no se puede explicar por medio de las
interacciones gravitacionales o eléctricas, fue denominadamagnetismo.
La palabra magnetismo proviene de la ciudad de Asia
menor, Magnesia, done se encontraban estos minerales
que reciben el nombre de imanes naturales.

Imanes artificiales:
Algunas sustancias como el hierro, el cobalto y el níquel que
pueden adquirir el magnetismo de una manera artificial.

Una de las propiedades de los imanes rectos es que tienen
dos centros de fuerza llamados polos,por lo que los
extremos de una piedra imán se denominan polos
magnéticos.


Para evitar confusiones con la notación de carga eléctrica
positiva y negativa, a estos polos se les denomina norte (N) y
sur (S), terminología proveniente del primer uso de la brújula
magnética, que sirve para determinar la dirección.


El polo norte de un imán de brújula históricamente se definió
como elextremo que da hacia el norte, el que tiende a
apuntar al norte de la Tierra.

Estudios posteriores indicaron que dos polos iguales se
rechazan mientras que dos polos distintos se atraen.

Si se intenta separar los polos de un imán partiéndolo en la
mitad, el esfuerzo será inútil, ya que el imán se convierte en
dos imanes nuevos, cada uno con polos norte y sur.

El concepto de polomagnético puede parecer similar al de
carga eléctrica, estudiada anteriormente. De hecho, los
conceptos de polo norte y polo sur parecían similares a los
de carga positiva y negativa, pero tal analogía es errónea,
ya que no hay pruebas experimentales de la existencia
de un único polo magnético aislado o monopolo
magnético.

Campo magnético

Como estudiáramos anteriormente, al actuar un campoeléctrico E sobre una carga q en reposo se producía sobre
ella una fuerza F, cuyo módulo es:


F= E q
Cuando la carga q está en movimiento, además de la
fuerza eléctrica se produce una nueva fuerza,
denominada fuerza magnética o fuerza de Lorentz.


Por otra parte la definición de campo magnético es más
compleja que la de campo eléctrico, ya que debe
contener la magnitud y la direcciónde la velocidad de la
carga q.

Existencia de un campo magnético

Se dice que existe un campo magnético en un punto si
sobre una carga q en movimiento, que pasa por dicho
punto, se ejerce una fuerza perpendicular a la velocidad de
la carga (además de las fuerzas gravitacionales y eléctricas
que actúan sobre la carga).
Dirección del campo magnético

Si la dirección de la velocidad dela carga cambia, se
observa que la fuerza es siempre perpendicular a la
velocidad y que su magnitud varía. Pero, para una cierta
dirección de la velocidad, la fuerza se anula. Esta dirección
se define como la del campo magnético, sin precisar su
sentido.

Módulo del campo magnético

Cuando la velocidad v de la carga q es perpendicular a la
dirección del campo, la fuerza es máxima yproporcional a v
y a q.
Esto indica que si v no es perpendicular al campo
magnético, si no que se forma un ángulo ø con el campo, el
vector velocidad se puede separar en dos componentes:


1) en la dirección del campo magnético la cual no produce
fuerza.
(vparalelo =v cos ø)


2) Y la otra componente perpendicular al campo magnético
que produce una fuerza proporcional a velocidad y lacarga.
(v perpendicular= v sen ø)

Así, la magnitud de la fuerza se puede escribir como:




Donde B es una constante que caracteriza al campo
magnético, que se denomina inducción magnética, y que
se define como:

B = F /(q v sen ø)
Si F se expresa en newtons y v en m/s, la inducción
magnética B se mide en tesla o weber por metro
cuadrado.
1 tesla = 1 weber/ 1 m

2

Sentido...