Campo magnetico

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El campo magnético
PRESENTACIÓN
• Para muchos alumnos, por primera vez en la enseñanza secundaria se aborda el estudio del magnetismo. Es importante hacerles ver que se trata de un aspecto de la interacción electromagnética, idea que contrastará con su experiencia previa. • En el desarrollo del tema se ofrecen las deducciones matemáticas que se requieren para comprender losfenómenos que se estudian. Hemos tratado de ajustarnos a los conocimientos matemáticos de este nivel de estudio. No obstante, cada profesor o profesora decidirá hasta qué punto le interesa incidir en la justificación matemática, dado el alumnado con el que trabaje y los objetivos que espera alcanzar. Consideramos que también es factible trabajar con las expresiones matemáticas finales yanalizar todos los detalles de su significado.

OBJETIVOS
• Conocer la evolución histórica de los conocimientos en el campo del magnetismo y el electromagnetismo. • Comprender la electricidad y el magnetismo como dos aspectos de una misma interacción: la electromagnética. • Explorar la estructura microscópica que justifica el comportamiento magnético o no de los materiales. • Identificarlas fuentes de interacción magnética. • Representar el campo magnético mediante líneas de campo y poner de manifiesto sus diferencias con el campo eléctrico. • Relacionar la brújula con el campo magnético terrestre. • Analizar los distintos aspectos de la fuerza magnética que actúa sobre cargas eléctricas en movimiento o hilos de corriente en el seno de un campo magnético. • Estudiar elmovimiento de partículas cargadas en presencia de campos magnéticos y/o eléctricos. Explorar las diferencias que produce cada una de esas interacciones. • Utilizar la interacción electromagnética sobre cargas en movimiento para explicar el funcionamiento de algunos dispositivos, como el espectrógrafo de masas o los aceleradores de partículas. • Analizar la expresión matemática que permiteconocer el campo magnético creado por distintos elementos discretos: cargas en movimiento, hilos de corriente, espiras o bobinas. • Analizar las diferencias entre el vector intensidad de campo eléctrico y el vector inducción magnética, especialmente las relacionadas con su carácter conservativo o no. • Estudiar el campo magnético que resulta de la presencia de varios hilos de corrienteparalelos.

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CONTENIDOS
Conceptos
• Experiencias que demuestran la existencia de la interacción magnética. El campo magnético terrestre. • Fuentes del campo magnético y líneas del campo que crea cada tipo. • Efecto de un campo magnético sobre una carga en movimiento. Ley de Lorentz. • Movimiento de partículas cargadas en presencia de un campo magnético. •Efecto de un campo magnético sobre un hilo de corriente. • Campo magnético creado por elementos discretos: una carga en movimiento, un hilo de corriente, una espira. • Campo magnético creado por agrupaciones de corriente: varios hilos de corriente o una bobina. Ley de Ampère. • Comportamiento magnético de una espira y de una bobina: líneas de campo, localización de su cara norte y carasur.

Procedimientos, • Manejar con soltura las operaciones producto escalar y producto vectorial de vectores y comprender el significado destrezas de cada uno. y habilidades
• Habituarse al manejo de reglas nemotécnicas (regla de la mano derecha o del tornillo) para facilitar las operaciones con magnitudes vectoriales. • Lograr destreza en el estudio del movimiento de partículascargadas en un campo magnético y aplicarlo al estudio de dispositivos reales, como el selector de velocidades, el espectrógrafo de masas o el ciclotrón. • Adquirir soltura en la comprensión de las expresiones matemáticas que permiten calcular el campo magnético creado por distintos elementos, más allá de conocer al detalle las deducciones de tales expresiones. • Ser capaz de relacionar el...