Electromagnetismo
Páginas: 10 (2263 palabras)
Publicado: 8 de noviembre de 2012
Densidad de flujo magnético
El concepto expresado por Faraday acerca de las líneas de fuerza, es imaginario, pero resulta muy útil para dibujar los campos magnéticos y cuantificar sus efectos. Una sola línea de fuerza equivale a la unidad del flujo magnético Φ en el sistema CGS y recibe el nombre de maxwell.
Sin embargo esta unidad es muy pequeña de flujo magnético, por lo que en el SistemaInternacional se emplea una unidad mucho mayor llamada weber y cuya equivalencia es la siguiente:
1 weber= 1x 108 maxwells
1 maxwell= 1 x 10-8 webers
Por definición:
Densidad del flujo magnético en una región de un campo magnético equivale al número de líneas de fuerza, o sea el flujo magnético que atraviesan perpendicularmente a la unidad de área.
Matemáticamente se expresa:
B=ΦADonde:
B = Densidad del flujo magnético se mide en weber/m2.
Φ = Flujo magnético en webers (wb).
A = Área sobre la que actúa el flujo magnético, se expresa en metros cuadrados (m2).
Magnetismo terrestre.
En el año 1600, el físico inglés de la corte de Isabel I, William Gilbert, publicó la obra titulada “De magnete”, considerada como el primer tratado de magnetismo. Gilbert talló un imán enforma de bola y estudió la distribución del campo magnético en su superficie.
Encontró que la inclinación del campo en este imán esférico coincidía con lo que se sabía acerca de la distribución del campo terrestre. De este experimento concluyó que la Tierra era un gigantesco imán esférico. Posteriormente, los estudiosos del geomagnetismo observaron que, tomando en cuenta la declinación, lamejor representación del campo terrestre sería un imán esférico cuyo eje de rotación estuviera desviado unos 110 del eje geográfico de la Tierra.
La Tierra es un imán
Un imán suspendido horizontalmente adopta una posición tal que uno de sus extremos apunta aproximadamente hacia el polo norte geográfico. Este extremo se llama polo norte del imán; el opuesto se denomina polo sur. Los polos delmismo nombre de dos imanes se repelen y los de nombre contrario se atraen.
Una brújula indica cuál es la dirección de la línea geográfica Norte-Sur sólo de un modo aproximado. Los polos norte y sur geográficos son los dos puntos donde el eje de rotación de la Tierra corta a la superficie terrestre. Normalmente, la aguja de la brújula se desvía hacia el Este o hacia el Oeste del norte geográfico.Este ángulo de desviación se denomina declinación.
Una aguja magnética suspendida por su centro de gravedad no se mantiene en posición horizontal. El extremo que señala al Norte se inclina hacia el suelo en el hemisferio septentrional, y lo mismo hace el extremo que señala al Sur, en el hemisferio meridional. Este ángulo de desviación de la aguja respecto de la horizontal se llama inclinaciónmagnética. El valor de la inclinación, al igual que el de la declinación, es diferente de un punto a otro de la superficie de la Tierra.
Hipótesis del magnetismo terrestre
Hay dos modos de producir un campo magnético: bien por medio de un cuerpo imanado, bien a través de una corriente eléctrica. Antiguamente, se creía que el magnetismo terrestre estaba originado por un gigantesco imánsituado dentro de la Tierra (hipótesis del imán permanente). Ciertamente, la Tierra contiene yacimientos de minerales de hierro, y se cree que su núcleo está compuesto por hierro y níquel, sustancias altamente magnéticas. Si este núcleo, cuyo radio excede de los 3.400 km, es en efecto un imán permanente, el campo magnético terrestre puede muy bien ser atribuido a él.
Sin embargo, las sustanciasferromagnéticas, como el hierro y el níquel, pierden su magnetismo por encima del denominado punto de Curie, que es de 770 °C para el hierro y de 360 °C para el níquel. Como la temperatura del núcleo es superior a estos valores (es mayor de 2.000 0C), ni el níquel ni el hierro pueden conservar su ferromagnetismo. El núcleo terrestre no puede ser, pues, un imán permanente.
Varios indicios...
El concepto expresado por Faraday acerca de las líneas de fuerza, es imaginario, pero resulta muy útil para dibujar los campos magnéticos y cuantificar sus efectos. Una sola línea de fuerza equivale a la unidad del flujo magnético Φ en el sistema CGS y recibe el nombre de maxwell.
Sin embargo esta unidad es muy pequeña de flujo magnético, por lo que en el SistemaInternacional se emplea una unidad mucho mayor llamada weber y cuya equivalencia es la siguiente:
1 weber= 1x 108 maxwells
1 maxwell= 1 x 10-8 webers
Por definición:
Densidad del flujo magnético en una región de un campo magnético equivale al número de líneas de fuerza, o sea el flujo magnético que atraviesan perpendicularmente a la unidad de área.
Matemáticamente se expresa:
B=ΦADonde:
B = Densidad del flujo magnético se mide en weber/m2.
Φ = Flujo magnético en webers (wb).
A = Área sobre la que actúa el flujo magnético, se expresa en metros cuadrados (m2).
Magnetismo terrestre.
En el año 1600, el físico inglés de la corte de Isabel I, William Gilbert, publicó la obra titulada “De magnete”, considerada como el primer tratado de magnetismo. Gilbert talló un imán enforma de bola y estudió la distribución del campo magnético en su superficie.
Encontró que la inclinación del campo en este imán esférico coincidía con lo que se sabía acerca de la distribución del campo terrestre. De este experimento concluyó que la Tierra era un gigantesco imán esférico. Posteriormente, los estudiosos del geomagnetismo observaron que, tomando en cuenta la declinación, lamejor representación del campo terrestre sería un imán esférico cuyo eje de rotación estuviera desviado unos 110 del eje geográfico de la Tierra.
La Tierra es un imán
Un imán suspendido horizontalmente adopta una posición tal que uno de sus extremos apunta aproximadamente hacia el polo norte geográfico. Este extremo se llama polo norte del imán; el opuesto se denomina polo sur. Los polos delmismo nombre de dos imanes se repelen y los de nombre contrario se atraen.
Una brújula indica cuál es la dirección de la línea geográfica Norte-Sur sólo de un modo aproximado. Los polos norte y sur geográficos son los dos puntos donde el eje de rotación de la Tierra corta a la superficie terrestre. Normalmente, la aguja de la brújula se desvía hacia el Este o hacia el Oeste del norte geográfico.Este ángulo de desviación se denomina declinación.
Una aguja magnética suspendida por su centro de gravedad no se mantiene en posición horizontal. El extremo que señala al Norte se inclina hacia el suelo en el hemisferio septentrional, y lo mismo hace el extremo que señala al Sur, en el hemisferio meridional. Este ángulo de desviación de la aguja respecto de la horizontal se llama inclinaciónmagnética. El valor de la inclinación, al igual que el de la declinación, es diferente de un punto a otro de la superficie de la Tierra.
Hipótesis del magnetismo terrestre
Hay dos modos de producir un campo magnético: bien por medio de un cuerpo imanado, bien a través de una corriente eléctrica. Antiguamente, se creía que el magnetismo terrestre estaba originado por un gigantesco imánsituado dentro de la Tierra (hipótesis del imán permanente). Ciertamente, la Tierra contiene yacimientos de minerales de hierro, y se cree que su núcleo está compuesto por hierro y níquel, sustancias altamente magnéticas. Si este núcleo, cuyo radio excede de los 3.400 km, es en efecto un imán permanente, el campo magnético terrestre puede muy bien ser atribuido a él.
Sin embargo, las sustanciasferromagnéticas, como el hierro y el níquel, pierden su magnetismo por encima del denominado punto de Curie, que es de 770 °C para el hierro y de 360 °C para el níquel. Como la temperatura del núcleo es superior a estos valores (es mayor de 2.000 0C), ni el níquel ni el hierro pueden conservar su ferromagnetismo. El núcleo terrestre no puede ser, pues, un imán permanente.
Varios indicios...
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