Electromagnetismo

Asignatura: Electrónica I

Magnetismo
En física, el magnetismo es un fenómeno por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión a otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente tales como el níquel el hierro y sus aleaciones, que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo, todos los materiales soninfluenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. También el magnetismo tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la onda electromagnética, como, por ejemplo, la luz.

Imanes
Se denomina imán a cualquier cuerpo que tiene la facultad de atraer trozos de hierro. El mineral hierro llamado magnetita es un imán natural. Si se introduceeste material en medio de limaduras de hierro, se verá que las limaduras se adhieren a este en forma de dos penachos en los lados opuestos de dicho trozo. Si después se extrae del mineral un trozo en forma de barra, de tal manera que sus extremos coincidan con los penachos de las limaduras, se obtiene lo que se llama un imán de barra. Un imán de barra se puede representar mediante la siguientefigura: Cabe destacar, que los ejes geográficos y magnéticos de la Tierra no coinciden:

S

N
SM: Sur magnético NM: Norte magnético SG: Sur geográfico NG Norte geográfico Se comprenderá con toda claridad que no tenemos hasta ahora idea acerca de la naturaleza de estas fuerzas magnéticas de atracción y repulsión. Estas fuerzas son tan fundamentales como la fuerza de la gravedad o las fuerzas deatracción y repulsión entre cargas eléctricas. Aunque no se conoce el origen de estas fuerzas, se formulan leyes que rigen sus acciones y podemos, por tanto, utilizarlas.

El lado señalado con la letra “N” denota el polo norte y la letra “S” denota el polo sur. Hace unos 2000 años los chinos observaron que si se colocaba un imán de barra sobre una plancha de corcho flotando en una cubeta conagua, su eje siempre indicaba aproximadamente la dirección norte-sur. Se cuenta que empleaban esta primitiva brújula para orientarse cuando viajaban tanto por el mar como por tierra. El extremo de un imán de barra que se dirige hacia el norte se llama polo norte, y el que lo hace hacia el sur, polo sur. Si se aproximan dos imanes de barra se observará que los polos del mismo nombre se repelen y los denombre distinto se atraen. La tierra misma es un imán gigantesco, con sus polos magnéticos situados dentro de los círculos polares Ártico y Antártico, pero no coincidiendo con los extremos del eje de rotación. Se puede observar que el polo norte geográfico de la Tierra es realmente un polo sur magnético cuando se considera la Tierra como un imán. Esto no es una paradoja, sino simplemente unaligera confusión entre los convenios geográfico y magnético.

Página 1 de 17

Imanes permanentes
Una pieza de hierro o acero se puede imanar arrollando sobre ella una bobina de conductor aislado y haciendo pasar por el conductor una corriente. Las distintas aleaciones magnéticas del hierro difieren ampliamente en la oposición que presentan las variaciones de su estado magnético. El acero dulcerecocido se imana muy fácilmente, pero pierde la mayor parte de su imanación tan pronto como desaparece la corriente magnetizante. Por el contrario, ciertos aceros duros especiales, tales como el acero al cobalto, requieren muchos amperios-vuelta para su imanación, pero conservan gran parte de su magnetismo cuando se suprime la corriente. Los imanes fabricados con estos aceros especiales sedenominan imanes permanentes y se emplean para gran variedad de fines, entre ellos, agujas para brújulas.

Si introducimos la bandeja dentro de un largo solenoide (bobina) y hacemos pasar por este una corriente cuya intensidad aumente gradualmente, la corriente producirá un campo magnético que tiende a obligar a todas las agujas a orientarse en la misma dirección, paralela al eje del solenoide:

Se...