Magnetismo

CAMPOS MAGNETICOS ESTACIONARIOS
MAGNETISMO

INTRODUCCION

IMANES NATURALES:
Los primeros fenómenos magnéticos observados fueron relacionados con imanes naturales, como la magnetita (Fe3O4), que tienen la propiedad de atraer las limaduras de hierro. Además de los imanes naturales, existen otras sustancias que se pueden convertir artificialmente en imanes por frotamiento con imanesnaturales. Una barra de hierro, después de haber sido colocada cerca de un imán natural, adquiere y conserva esta propiedad de los imanes naturales.
Esta propiedad se presenta con mayor intensidad en ciertos puntos del imán, llamados polos. En el caso de una barra fuertemente imanada, son dos los polos situados en sus extremos (polos norte y sur). Esta denominación se debe a que, suspendida la barra desu centro de gravedad, su polo norte se orienta hacia el polo norte geográfico (la brújula).
Esta propiedad se presenta extendida a toda la masa del imán, pues si lo rompemos vuelve a aparecer la bipolarización en cada parte.
[pic]
[pic]RELACIÓN ENTRE LOS FENÓMENOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS:
▪ Observación de Oersted (1.777-1.851): "Un imán que puede girar alrededor de un eje (una agujamagnética) se desvía al encontrarse en la proximidad de un hilo conductor que transporta una corriente".
▪ Observación de Faraday (1.791-1.867): "En un circuito se produce una corriente instantánea cuando en otro circuito próximo se establece o se interrumpe una corriente". Más tarde se vio que "el movimiento de un imán acercándose o alejándose del circuito produce corrientes instantáneas".Consecuencias de estas observaciones:
▪ Oersted: "El movimiento de cargas eléctricas puede producir efectos magnéticos".
▪ Faraday: "Pueden obtenerse corrientes eléctricas por el movimiento de imanes".




CAMPO MAGNETICO

PUNTO DE VISTA ADOPTADO:
Una carga móvil crea en el espacio que le rodea un campo magnético (experiencia de Oersted). Para nuestra determinación del campo magnético,consideramos la observación opuesta, es decir, que "un campo magnético ejerce una fuerza sobre una carga que se mueve a través de él".
Por lo tanto, decimos que en un punto del espacio existe un campo magnético si, además de la fuerza electrostática, se ejerce una fuerza sobre una carga móvil que pasa por dicho punto.
[pic]
[pic]DEFINICIÓN DE CAMPO MAGNÉTICO:
El campo magnético es una magnitudvectorial y, por lo tanto, hay que definir su módulo, dirección y sentido.
[pic]= campo magnético, inducción magnética o densidad de flujo magnético.
[pic]
La determinación de [pic]la hacemos experimentalmente a partir de un tubo de rayos catódicos que consta de:
▪ Cañón electrónico, que lanza electrones con una velocidad controlable.
▪ Pantalla fluorescente, que señala la incidenciadel haz de electrones.
 
o Observaciones:
1º Si el haz de electrones se desvía, existe un campo magnético [pic].
2º Se define como dirección de [pic]: "la dirección en que ha de moverse una carga para que el campo magnético no ejerza fuerza sobre ella".
Supongamos que esto ocurre cuando, en la figura, [pic]tiene la dirección del eje OZ, siendo, por tanto, ésta la dirección de [pic].
3ºCuando la velocidad de la carga móvil es perpendicular al campo magnético, la fuerza que actúa sobre la carga es perpendicular a [pic]y [pic], tal como en la figura.
4º Consideremos que emitimos iones positivos a una velocidad [pic]no perpendicular a [pic].
Se observa que la fuerza [pic]que actúa sobre la carga, +q, móvil, es perpendicular a [pic]y [pic], siendo su módulo proporcional al valorde la carga y a [pic].
 
Se define módulo de [pic]: "la constante de proporcionalidad entre F y [pic]", es decir
[pic]
5º La fuerza ejercida sobre una carga positiva es opuesta a la ejercida sobre una negativa para valores fijos de [pic]y [pic].
Dado que el sentido de [pic]es inmedible (es un ente abstracto inventado), definimos sentido de [pic]: "aquél que cumple la relación
|[pic]...