Bachiller

Interacción con campos eléctricos y magnéticos

La interacción entre átomos y moléculas proviene de los campos generados por sus
Electrones y núcleos. Por esta razón es importante entender la respuesta de los sistemas
Electrónicos ante la presencia de fuerzas eléctricas y magnéticas. Por otro lado, las
Técnicas espectroscópicas involucran la interacción de las especies químicas con el
Campoelectromagnético de la radiación y, en algunos casos, también con un campo
Externo adicional.
En este capítulo se presentan algunos ejemplos de este tipo de interacciones y sus
Efectos en las propiedades del sistema. También se trata el fenómeno de la resonancia
Magnética, tanto en los núcleos como en los electrones.
EL CAMPO MAGN´ETICO
- La interacción magnética: interacción entrecorrientes eléctricas. Fuerza ejercida por un campo
Magnético sobre una carga puntual en movimiento y sobre un elemento de corriente.
- Movimiento de una carga puntual en un campo magnético. Selector de velocidades. Espectro
´omero de masas. El ciclotrón.
- Momento de fuerzas sobre espiras de corriente. El momento dipolar magnético.
- Origen del campo magnético: La Ley de Biot y Savart. Campomagnético creado por cargas
Puntuales en movimiento.
- Campo magnético debido a una espira circular de corriente (en puntos del eje). Campo
Magnético debido a una corriente en un conductor rectil´ıneo.
- El solenoide. Campo magnético en el interior del solenoide.
- La ley de Ampere.
El concepto de campo un se refiere a la realización de un modelo de una magnitud física que presenta cierta variaciónsobre una región del espacio. En ocasiones campo se refiere a una abstracción matemática para estudiar la variación de una cierta magnitud física; en este sentido el campo puede ser un ente no visible pero sí medible. Históricamente fue introducido para explicar la acción a distancia de las fuerzas de gravedad, eléctrica y magnética, aunque con el tiempo su significado se ha extendidosubstancialmente.
En física el concepto surge ante la necesidad de explicar la forma de interacción entre cuerpos en ausencia de contacto físico y sin medios de sustentación para las posibles interacciones.
La acción a distancia se explica, entonces, mediante efectos provocados por la entidad causante de la interacción, sobre el espacio mismo que la rodea, permitiendo asignar a dicho espacio propiedadesmedibles. Así, será posible hacer corresponder a cada punto del espacio valores que dependerán de la magnitud del cuerpo que provoca la interacción y de la ubicación del punto que se considera.
Los campos más conocidos en física clásica son el campo electromagnético, superposición, de los campos electrostático y magnético, y el campo gravitatorio.
Por tipo de magnitud, atendiendo a la formamatemática de los campos pueden ser clasificados de la siguiente forma:
* Campo escalar: aquel en el que cada punto del espacio lleva asociada una magnitud escalar. (campo de temperaturas de un sólido, campo de presiones atmosféricas...)
* Campo vectorial: aquel en que cada punto del espacio lleva asociado una magnitud vectorial (campos de fuerzas,...).
* Campo tensorial: aquel en que cadapunto del espacio lleva asociado un tensor (campo electromagnético en electrodinámica clásica, campo gravitatorio en teoría de la relatividad general, campo de tensiones de un sólido, etc.)
El campo eléctrico representa, en cada punto del espacio afectado por la carga, una propiedad local asociada al mismo. Una vez conocido el campo en un punto no es necesario saber qué lo origina para calcular lafuerza sobre una carga u otra propiedad relacionada con él.
Así, si se coloca una carga de prueba en un punto cualquiera del espacio en donde está definido un campo eléctrico, se observará la aparición de atracciones o de repulsiones sobre ella. Una forma de describir las propiedades de este campo sería indicar la fuerza que se ejercería sobre una carga determinada si se trasladara de un punto...