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PRACTICA No. 2
ELECTROMAGNETISMO

OBJETIVO: Comprender e identificar la existencia de un campo magnético y medir la intensidad de propagación de las ondas electromagnéticas.

FUNDAMENTO:
El electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primeravez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones ypredicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica,es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el Electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la Mecánica Cuántica.
El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.
En física, el magnetismo esun fenómeno por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
Tambiénel magnetismo tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la onda electromagnética, como, por ejemplo, la luz.

Figura 16: Producción de un campo magnético
(papel - aguja – pila)
Por otro lado, un imán en movimiento puede formar un campo eléctrico y dar lugar a una corriente eléctrica. Estos fenómenos son llamados fenómenos electromagnéticos yellos son estudiados por el electromagnetismo. En nuestro curso nos limitaremos al estudio del campo magnético producto de cargas en movimiento, o sea. producidos por la corriente eléctrica.
Se dice que un imán crea un campo magnético que sale del norte y va para el sur y podemos esquematizarlo con líneas de campo (Fig. 17). Una aguja de brújula colocada sobre esas líneas se orientará deacuerdo a la dirección de estas líneas.

Figura 17: Aguja magnética colocada en un campo magnético
(aguja, imán)
Si colocamos cargas eléctricas en movimiento en el interior de un cable ( corriente eléctrica) ellas formarán un campo magnético al rededor del cable (Fig. 18) que orientará la aguja. Si el cable pasa varias veces por una misma región , la suma de los campos magnéticos formadosdarán origen a un campo más fuerte. Un cable envuelto una vez se llama “espira”. Un cable envuelto varias veces formará lo que se llama “bobina”. De esa forma si enrollamos el cable 20 veces tendremos una bobina de 20 espiras.
El hierro del cual es formado el clavo del experimento es un material magnéticamente blando (ver Parte I), si bien que no totalmente. El hierro muy blando usado en lostransformadores se llama “hierro dulce”.
El campo magnético de bobina enrollada en el clavo orienta los dominios magnéticos en él, mientras pasa la corriente. Con eso se logra un refuerzo del campo magnético, pues además del campo magnético de las espiras, entra a actuar el campo magnético producto del ordenamiento de los dominios magnéticos del hierro. Este tiene la propensión a aumentar...