semestral temas de magnetismo

  Histéresis La histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de este fenómeno. Por extensión se aplica a fenómenos que no dependen solo de las circunstancias actuales, sino también de cómo se ha llegado a esas circunstancias. La histéresis magnética es el fenómeno que permite el almacenamiento de información en los imanes de los discos duros o flexibles de los ordenadores: el campo induce una magnetización en el pequeño imán, que se codifica como un 0 o un 1. Esta codificación permanece en ausencia de campo, y puede ser leída posteriormente, pero también puede ser invertida aplicando un campo en sentido contrario. Para poder conocer el ciclo de histéresis de un material, se puede utilizar el magnetómetro de Köpsel, que se encarga de proporcionarle al material ferromagnético los cambios senoidales de la corriente electrica para modificar el sentido de los imanes...

 Ley de Gauss En física la ley de Gauss, relacionada con el Teorema de la divergencia o Teorema de Gauss,​ establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de la misma superficie. Estos campos son aquellos cuya intensidad decrece como la distancia a la fuente al cuadrado. La constante de proporcionalidad depende del sistema de unidades empleado. Se aplica al campo electrostático y al gravitatorio. Sus fuentes son la carga eléctrica y la masa, respectivamente. También puede aplicarse al campo magnetostático. La ley de Gauss puede ser utilizada para obtener la ley de Coulomb,3​ y viceversa. Forma Integral El flujo eléctrico exterior de cualquier de cualquier superficie cerrada es proporcional a la carga total encerrada dentro de la superficie. La fórmula integral de la ley de Gauss encuentra aplicación en el cálculo de los campos eléctricos alrededor de los objetos cargados C...

EXPRESION DE LORENTZ  Al contrario que en los campos eléctricos, una partícula cargada que se encuentre en reposo en el interior de un campo magnético no sufre la acción de ninguna fuerza. Otro caso bien distinto se produce cuando la partícula se encuentre en movimiento, ya que por el contrario, en este caso, la partícula si que experimentará la acción de una fuerza magnética que recibe el nombre de fuerza de Lorentz. Forma integral Si los campos eléctrico no son modificados por la presencia de la densidad de carga eléctrica ρ y la densidad de corriente , y las dos últimas no son modificadas por dichos campos, la fuerza de Lorentz se puede expresar como: Forma tensorial En teoría de la relatividad conviene escribir las leyes físicas en forma explícitamente tensorial. Eso implica que las magnitudes que se transforman vectorialmente como, por ejemplo, la velocidad o la densidad de corriente, deben ser representadas por cuadrivectores. La fuerza de Lorentz escrita en forma explícitame...

 FUERZA SOBRE UN CONDUCTOR POR EL QUE CIRCULA UNA CORRIENTE Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperarse que la resultante de las fuerzas sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica Fuerza sobre un conductor rectilíneo La fuerza a la que se ve sometido cuando se encuentra en un campo B uniforme será la suma de la fuerza sobre todas las cargas. Si n es el número de cargas q por unidad de volumen, y vd la velocidad de desplazamiento de las mismas, el número de cargas en un elemento de volumen de longitud l es: por lo que la fuerza total se calculará multiplicando el número de cargas por la fuerza ejercida sobre cada una de ellas: Definimos el vector  l  como un vector de módulo la longitud del conductor y dirección y sentido el que indica la intensidad de corriente. Recordando la expre...

 FUERZA MAGNÉTICA ENTRE DOS CONDUCTORES PARALELOS Cuando dos cargas eléctricas se mueven en forma paralela interactúan sus respectivos campos magnéticos y se produce una fuerza magnética entre ellas. La fuerza magnética es de atracción si las cargas que se mueven paralelamente son del mismo signo y se desplazan en igual sentido. “Dos conductores rectos paralelos, que transportan corriente en un mismo sentido se atraen y si lo hacen en sentidos contrarios se rechazan”. Se puede determinar fácilmente la fuerza sobre uno de los alambres debida al campo magnético producido por el otro alambre. El alambre 2, el cual lleva una corriente I², genera un campo magnético B²en la posición del alambre 1, la fuerza magnética sobre una longitud l del alambre 1 es F¹ = I¹l x B² Esto se puede reescribir en términos de la fuerza por unidad de longitud como La dirección de F¹ es hacia abajo, hacia el alambre 2. Si se considera el campo sobre el alambre 2 debido al alambre 1, la fuerza ...

 LEY DE BIOT-SAVART La ley de Biot-Savart, indica el campo magnético creado por corrientes eléctricas estacionarias. Es una de las leyes fundamentales de la magnetostática, tanto como la ley de Coulomb lo es en electrostática. La ley de Biot-Savart, relaciona los campos magnéticos con las corrientes que los crean. De una manera similar a como la ley de Coulomb relaciona los campos eléctricos con las cargas puntuales que las crean. La obtención del campo magnético resultante de una distribución de corrientes, implica un producto vectorial, y cuando la distancia desde la corriente al punto del campo está variando continuamente, se convierte inherentemente en un problema de cálculo diferencial. Aplicaciones de la Ley Biot-Savart Abajo se ilustran algunas ejemplos de geometrías, donde se puede usar convenientemente la ley de Biot-Savart, para el cálculo del campo magnético resultante de una distribución de corriente eléctrica. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/Biosa...

LEY DE AMPERE En física del magnetismo, la ley de Ampère, modelada por el francés André-Marie Ampère en 1831,1​ relaciona un campo magnético estático con la causa, es decir, una corriente eléctrica estacionaria. James Clerk Maxwell la corrigió posteriormente y ahora es una de las ecuaciones de Maxwell, formando parte del electromagnetismo de la física clásica. La ley de Ampère explica que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es proporcional a la corriente que recorre en ese contorno. El campo magnético es un campo angular con forma circular, cuyas líneas encierran la corriente. La dirección del campo en un punto es tangencial al círculo que encierra la corriente. Forma integral {\displaystyle \oint _{C}{\vec {H}}\cdot d{\vec {l}}=\iint _{S}{\vec {J}}\cdot d{\vec {S}}+{d \over dt}\iint _{S}{\vec {D}}\cdot d{\vec {S}}} siendo el último término la corriente de desplazamiento, siempre y cuando la corriente sea constante y directamente proporcional al c...

  Regla de la mano Derecha La regla de la mano derecha o del sacacorchos es un método para determinar sentidos vectoriales, y tiene como base los planos cartesianos. Se emplea prácticamente en dos maneras: para sentidos y movimientos vectoriales lineales, y para movimientos y direcciones rotacionales. cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la derecha" (en el sentido de la agujas de un reloj) el sacacorchos o el tornillo "avanza", y viceversa, cuando se hace girar un sacacorchos o un tornillo "hacia la izquierda" (contrario a las agujas del reloj), el sacacorchos o el tornillo "retroceden". Segunda ley de la mano derecha Cuando una corriente alterna o corriente continua viaja por un conductor (cable), genera a su alrededor un efecto no visible llamado campo electromagnético. Este campo forma unos círculos alrededor del cable como se muestra en la figura 2. Hay círculos cerca y lejos del cable en forma simultánea. https://es.wikip...

  Campo magnético producido por una corriente El campo magnético es producido por la corriente eléctrica que circula por un conductor; cuando la corriente eléctrica esta fluyendo se produce un campo magnético pero cuando ésta deja de fluir desaparece el campo; al dos campos interactuar se produce un movimiento en el objeto ya que estos despegan fuerzas que producen el mismo.  Elemento de corriente Es la intensidad que fluye por una porción tangente al hilo conductor de longitud infinitesimal y cuyo sentido es el de la corriente eléctrica (dl→). Su expresión viene dada por I⋅dl→ En la figura inferior se ha representado un hilo conductor de forma arbitraria por el que circula una intensidad de corriente I. Si por el hilo conductor circulan n cargas q por unidad de volumen, la corriente viene dada por: La ley de Biot y Savart establece que el campo magnético producido por una corriente cualquiera en un punto P viene determinado por la siguiente expresión https://es.slideshare.net...

  Sistema de Unidades magnéticas La unidad de campo magnético en el Sistema Internacional es el tesla (T). Un tesla se define como el campo magnético que ejerce una fuerza de 1 N (newton) sobre una carga de 1 C (culombio) que se mueve a velocidad de 1 m/s dentro del campo y perpendicularmente a las líneas de campo. El tesla es una unidad muy grande, por lo que a veces se emplea como unidad de campo magnético el gauss (G) que, aunque no pertece al Sistema Internacional sino al sistema CGS, tiene un valor más acorde con el orden de magnitud de los campos magnéticos que habitualmente se manejan. http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/magnet/campomag.html

  El experimento de Oersted El experimento de Oersted fue muy sencillo: colocó una aguja imantada próxima a un conductor por el que circulaba una corriente eléctrica. Increíblemente la aguja se desvió evidenciando la presencia de un campo magnético. La conclusión era bastante sencilla: las corrientes eléctricas generan campos magnéticos, demostrándose de esta manera la relación entre corrientes eléctricas y campos magnéticos. Comprobar la relación entre la corriente eléctrica y el campo magnético. (Regla de la mano derecha). Procedimiento.  1. Coloca el cable encima de una brújula, en la misma dirección que la aguja de la brújula, y conecta el cable a la pila. Observa y anota lo que sucede.  2. Repite el procedimiento anterior pero colocando el cable debajo de la brújula. Observa y anota lo que sucede.  3. Repite nuevamente el procedimiento 1 pero conectando la pila al revés. Observa y anota lo que sucede.  4. Coge ahora el trozo de corcho y hazle un orificio po...

  ELECTROMAGNETISMO El electromagnetismo es la rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría. El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas con campos eléctricos y magnéticos. La interacción electromagnética es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo conocido. Las partículas cargadas interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones. El electromagnetismo abarca diversos fenómenos del mundo real como por ejemplo la luz. La luz es un campo electromagnético oscilante que se irradia desde partículas cargadas aceleradas. Aparte de la gravedad, la mayoría de las fuerzas en la experiencia cotidiana son consecuencia de electromagnetismo. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenóme...

 PERMEABILIDAD MAGNÉTICA En física se le denomina permeabilidad magnética a la capacidad que tienen los conductores de afectar y ser afectados por los campos magnéticos, así como la capacidad de convertirse en fuentes de estos, es decir, capacidad para crearlos sin la necesidad de corrientes externas. Esta magnitud está definida por la comunión entre la inducción magnética (también llamada densidad de flujo magnético) y la excitación magnética que estén incidiendo en el interior del material, y es representada por el símbolo a: Permeabilidad relativa Los materiales magnéticos se clasifican de acuerda con su permeabilidad., comparada con la que corresponde al vacío. la razón de la permeabilidad del material respecto a al correspondiente al vació se llama permeabilidad relativa y se expresa: 𝝻r= 𝝻/𝝻0 Se puede observar que la permeabilidad relativa de un material es una medida de su capacidad para modificar la densidad de flujo de un campo a partir de su valor en el vacío  htt...

 DENSIDAD DEL FLUJO MAGNETICO La densidad de flujo magnético se denomina también «campo B» o «inducción magnética». El campo B de los superimanes se puede calcular sobre el eje polo norte-polo sur mediante las fórmulas aquí indicadas. Además, ponemos a su disposición tablas (Excel/OpenOffice) que permiten calcular automáticamente la densidad de flujo magnético. El cálculo de los campos B en todo el espacio es, en cambio, mucho más complejo y se lleva a cabo con programas informáticos. Todo imán permanente genera un campo B tanto en su interior como en su entorno externo. A cada punto dentro y fuera del imán se le puede asignar una intensidad de campo B con una dirección. Si se coloca una pequeña aguja imantada en el campo B de un imán, esta se orientará en la dirección del campo. La fuerza con la que se orienta es proporcional a la intensidad del campo B. No existe ninguna fórmula sencilla con la que se pueda calcular la densidad de flujo magnético en función de la forma del imán...