Magnetismo

F´ ısica Gu´ de Materia ıa
´ Magnetismo y fuerza magnetica
´ ´ Modulo Comun I Medio

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´ ´ ˜ Nicolas Melgarejo, Veronica Saldana Licenciados en Ciencias Exactas, U. de Chile Estudiantes de Licenciatura en Educaci´n, U. de Chile o

1.
1.1.

Magnetismo
Propiedades magn´ticas e

A continuaci´n se presentan algunas caracter´ o ısticas de los cuerpos magnetizados:Magnetismo es la propiedad de ciertos cuerpos de atraer hierro, acero y otros cuerpos que tambi´n e poseen propiedades magn´ticas, tales como n´ e ıquel, cobalto y magnetita (´xido de hierro). Todo o cuerpo magn´tico siempre tienen dos polos: el norte magn´tico y el sur magn´tico. Estos puntos e e e corresponden a los lugares en donde la intensidad de atracci´n es mayor. o Los materialesmagn´ticos tienen sus ´tomos ordenados de tal manera que los momentos magn´ticos e a e de cada uno de ellos se suman, dando como resultado un gran momento magn´tico total. e De acuerdo al nivel de la actividad magn´tica frente a un im´n natural, los materiales se clasifican e a en: • Ferromagn´ticos: Atra´ e ıdos fuertemente por un im´n y, si permanecen durante mucho tiema po cerca de ´l, pueden comportarsecomo un nuevo im´n permanentemente. Los momentos e a magn´ticos de estas sustancias, en presencia de un campo magn´tico, tienden a reordenarse e e paralelamente. Ejemplo de materiales ferromagn´ticos son el hierro, cobalto, n´ e ıquel y aluminio. • Paramagn´ticos: Tienen propiedades magn´ticas mas d´biles. En ausencia de campo magn´tico, e e e e los momentos magn´ticos de la sustancia seencuentran aleatoriamente ordenados, en presencia e de un campo magn´tico sus momentos tienden a alinearse, pero estos deben luchar contra el e movimiento t´rmico de las part´ e ıculas, lo que vuelve a desordenar los momentos magn´ticos. Es e por esto que los materiales paramagn´ticos pierden sus propiedades magn´ticas al ser sometidos e e a aumentos de temperatura o al ser golpeados. Ejemplo de estos sonel platino, calcio, sodio, magnesio, litio, cloro y tungsteno. • Diamagn´ticos: Materiales que no son atra´ e ıdos por un im´n, e incluso pueden ser repelidos por a ´l. Esto se debe a que no tienen alineaci´n magn´tica permanente y al someterlos a un campo e o e magn´tico, un momento magn´tico d´bil es inducido en direcci´n opuesta. Ejemplo de esto son e e e o el mercurio, plata, oro, cobre, plomoy silicio. Existen materiales llamados superconductores los cuales a muy bajas temperaturas generan un efecto diamagn´tico alto, pudiendo hacer levitar e imanes. Entre los polos se cumple la misma relaci´n que entre las cargas el´ctricas: Polos iguales se o e repelen y polos opuestos se atraen. Cada vez que un im´n se divide, de los trozos resultantes resultan nuevos imanes, cada uno con su apolo norte y su polo sur. Un im´n no puede tener un unico polo. a ´ Las l´ ıneas de campo magn´tico est´n presentes alrededor de un objeto magnetizado desde el polo e a norte al polo sur. Tambi´n son llamadas l´ e ıneas de fuerza ya que coinciden con la direcci´n de la o fuerza magn´tica. e Todo cuerpo magnetizado genera un campo magn´tico a su alrededor, el cual se mide seg´n el S.I. e u en Tesla [T], denominada as´ en honor a Nikola Tesla por sus aportes al electromagnetismo, entre ı los que se encuentran la invensi´n y desarrollo de la corriente alterna. o 2

Figura 1: Las l´ ıneas de campo son cerradas y van desde el polo norte al polo sur. La Tierra se comporta como un gigantesco im´n natural, ya que genera un campo magn´tico de a e naturaleza y origen distintos, s´lo detectable poruna br´jula. o u Los polos magn´ticos de la Tierra son opuestos a los geogr´ficos. e a Existen dos teor´ respecto del origen del magnetismo de la Tierra: Una de ellas es que tiene ıas origen en su n´cleo compuesto principalmente por n´ u ıquel y fierro. La segunda teor´ explica que el ıa magnetismo es generado por la ion´sfera, capa atmosf´rica situada entre los 100 a 200[km] sobre la o e...