lunes, 16 de abril de 2012

Tipos de imanes

TIPOS DE IMANES
¿Qué es un imán?
Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales.
En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural.
La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B.
¿De dónde procede el magnetismo?
Desde hace tiempo es conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.
¿Puede un imán perder su potencia?
Para que un imán pierda sus propiedades debe llegar a la llamada "temperatura de Curie" que es diferente para cada composición. Por ejemplo para un imán cerámico es de 450 ºC, para uno de cobalto 800 ºC, etc.
También se produce la desimanación por contacto, cada vez que pegamos algo a un imán perdemos parte de sus propiedades. Los golpes fuertes pueden descolocar las partículas haciendo que el imán pierda su potencia.
¿Cuántos tipos de imanes permanentes hay?
Además de la magnetita o imán natural existen diferentes tipos de imanes fabricados con diferentes aleaciones:
  • Imanes cerámicos o ferritas.
  • Imanes de alnico.
  • Imanes de tierras raras.
  • Imanes flexibles.
  • Otros.
Imanes cerámicos
Se llaman así por sus propiedades físicas. Su apariencia es lisa y de color gris oscuro, de aspecto parecido a la porcelana. Se les puede dar cualquier forma, por eso es uno de los imanes más usados (altavoces, aros para auriculares, cilindros para pegar en figuras que se adhieren a las neveras, etc.). Son muy frágiles, pueden romperse si se caen o se acercan a otro imán sin el debido cuidado.
Se fabrican a partir de partículas muy finas de material ferromagnético (óxidos de hierro) que se transforman en un conglomerado por medio de tratamientos térmicos a presión elevada, sin sobrepasar la temperatura de fusión. Otro tipo de imanes cerámicos, conocidos como ferritas, están fabricados con una mezcla de bario y estroncio. Son resistentes a muchas sustancias químicas (disolventes y ácidos) y pueden utilizarse a temperaturas comprendidas entre _40 ºC y 260 ºC
Imanes de alnico
Se llaman así porque en su composición llevan los elementos alumnio, niquel y cobalto. Se fabrican por fusión de un 8 % de aluminio, un 14 % de níquel, un 24 % de cobalto, un 51 % de hierro y un 3 % de cobre. Son los que presentan mejor comportamiento a temperaturas elevadas. Tienen la ventaja de poseer buen precio, aunque no tienen mucha fuerza.
Imanes de tierras raras
Son imanes pequeños, de apariencia metálica, con una fuerza de 6 a 10 veces superior a los materiales magnéticos tradicionales. Los imanes de boro/neodimio están formados por hierro, neodimio y boro; tienen alta resistencia a la desmagnetización. Son lo bastante fuertes como para magnetizar y desmagnetizar algunos imanes de alnico y flexibles. Se oxidan fácilmente, por eso van recubiertos con un baño de cinc, niquel o un barniz epoxídico y son bastante frágiles.
Los imanes de samario/cobalto no presentan problemas de oxidación pero tienen el inconveniente de ser muy caros. Están siendo sustituidos por los de boro_neodimio.
Es importante manejar estos imanes con cuidado para evitar daños corporales y daño a los imanes (los dedos se pueden pellizcar seriamente).
Imanes flexibles
Se fabrican por aglomeración de partículas magnéticas (hierro y estroncio) en un elastómero (caucho, PVC, etc.).
Su principal característica es la flexibilidad, presentan forma de rollos o planchas con posibilidad de una cara adhesiva. Se utilizan en publicidad, cierres para nevera, llaves codificadas, etc.
Consisten en una serie de bandas estrechas que alternan los polos norte y sur. Justo en la superficie su campo magnético es intenso pero se anula a una distancia muy pequeña, dependiendo de la anchura de las bandas. Se hacen así para eliminar problemas, como por ejemplo que se borre la banda magnética de una tarjeta de crédito (se anulan con el grosor del cuero de una cartera).
Otros imanes
Los imanes de platino/cobalto son muy buenos y se utilizan en relojería, en dispositivos aeroespaciales y en odontología para mejorar la retención de prótesis completas. Son muy caros.
la informacion aqui baseada pertenece a: http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/rc-66/rc-66.htm

Tipos de imanes

Los imanes son muy importantes para nuestra vida. Ya que los vemos wn mucho lugares como en las neveras & demas
Los imanes tienen dos tipos:
    NATURALES:
    Tienen la propiedad de atraer todas las sustancias magneticas. Su caracteriztica de atrer hierros es natural & no es influida por los seres humanos.
Estan compuestos por el oxido de hierro
son aquellos que se encuentran en la Tierra y que atraen al hierro. Denominados magnetita , hoy sabemos que es hierro cristalino Fe3O4. Pero también la Tierra es un imán natural.

    ARTIFICIALES:
    Son las sustancias magneticas que al fortarlas con la magnetita, se conierten en imanes & conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracciòn
Son cuerpos que han sido imanados en forma artificial. El hierro y el acero pueden ser magnetizados. El acero se magnetiza permanentemente, como comprobaste con la aguja; lo mismo sucede con las tijeras: si la dejas en contacto con el imán durante un rato, se magnetizarán.
Iman: Es un cuerpo o dispositivo con un campo magnetico (que atrae o repele otro iman) significativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes (por ejemplo, con un campo magnetico terrestre)

 PROPIEDADES

Los imanes poseen dos zonas en las que se concentra la fuerza que ejercen, estas zonas son los extremos del imán y reciben el nombre de polos magnéticos, norte y sur. Los polos del mismo nombre se repelen y los polos opuestos se atraen. Compruébalo.



la informacion aqui precentada es de: http://tiposdeimanes.blogspot.mx/

Inseparabilidad de los polos magneticos


POLOS MAGNÉTICOS
Se tienen unas limaduras de hierro colocadas cerca de un imán, se orienta de modo que casi todo se adhieren en la proximidad de los extremos y muy pocas en las demás regiones del imán. Estas partes del imán en que se manifiestan las acciones magnéticas con mayor intensidad se denominan polos magnéticos.
Los imanes permanentes se pueden hacer ahora tan poderosos que un imán pueden ser levantado por la repulsión del otro. Se debe aclarar que cada uno de los polos magnéticos de un cuerpo imantado no esta confinado a un solo punto sino que se extiende sobre una región finita. Si embargo desde cierta distancia cada región polar actúa como si estuviera concentrada en un punto de modo similar al centro de masa en mecánica.

POLOS DE LOS IMANES
Son los puntos de un imán en donde se manifiesta la propiedad de atracción con mayor intensidad. En los imanes longitudinales los polos se hayan situados a 1\2 de distancia de los extremos con relación a la longitud total.
Ejemplo: Si se suspende un imán mediante un hilo se observara en el siguiente dibujo que al que al estar en reposo se orienta en una posición cercana a la norte-sur el extremo que mira hacia el norte. A veces los polos se les denominan positivo y negativo respectivamente.
LA TIERRA ES UN ENORME IMÁN
Durante muchos años, diversos filósofos y científicos trataron de llegar a uno explicación de que un imán (Al igual que una aguja magnetizada de un brujula), se orienta en la dirección norte-sur de la tierra. Pero la explicación que halla se debe a WILLIAN GILBERT, científico a cuyos trabajos en el campo de la Electricidad describe un gran numero de propiedades de los imanes que observo experimentalmente, la formulo hipótesis que tratan de explicar dichas propiedades. Una de sus propiedades principales es la orientación natural de una aguja magnética se debe al hecho de que ala tierra se comporta como enoiman de acuerdo con GILBERT, el polo norte geográfico de la tierra también debe ser polo magnético que atrae al extremo de una aguja magnética. De modo similar el polo sur geográfico de la tierra exporta como polo magnético que atrae el polo sur de la aguja de una brújula se debe a la fuerza de atracción
INSEPARABILIADAD DE LOS POLOS
Otra de las propiedades de los imanes consiste en inseparabilidad de sus polos: cualquiera tiene siempre dos polos. Experimentalmente se observa que no se puede obtener un polo magnético aislado. Es decir, si tomamos un imán en forma de barra y lo partimos en dos, obtendremos dos nuevos imanes los extremos Ay B como polo norte, respectivamente pero en la región por la cual se corto el imán aparecen dos nuevos polos: en cuanto al polo norte dando lugar a un nuevo imán AC y en D un por sur (dando lugar a otro imán DB).
ACCIONES ENTRE LOS IMANES
El hecho de que los imanes se atraigan o repelen nos hace pensar en la experiencia de un cierto factor que determina la intensidad de la fuerza con que las acciones se llevan acabo y que en el lenguaje común podrían denominarse poder del imán. La expresión poder de imán nos permite asociar a cada polo de un imán una magnitud que se llama masa magnética y que en realidad corresponde a la propiedad que manifiesta que cada imán para obrar sobre otros a distancia; permite valorar la cantidad de magnetismo de un polo.
En el experimento del imán se puede deducir que la intensidad de la fuerza de atracción o repulsión entre imanes, es directamente proporcional a la magnitud de su masa magnética, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
Para lo anterior existe una expresión matemática la cual presenta una estructura semejante a la de la ley de la gravitación universal ya que no es mas que un caso particular de ella. por haber sido descubierta por COULOMB y se enuncia así:
F=1 m.m
U dª
En donde (u) es una constante de proporcionalidad, llamada permeabilidad magnética y cuyo valor numérico depende del medio a través del cual se ejercen acciones o de los sistemas de unidades que se utilicen para la medición.
La formula permite definir la unidad de masa magnética, llamada unida de polo (u.p) masa magnética que atrae o repele a otra igual situada a la distancia de un centímetro con la fuerza de una dina. 
la informacion es de :http://html.rincondelvago.com/electromagnetismo.html

FUERZAZ ENTRE POLOS MAGNETICOS

Fuerzas magnéticas.

Los fenómenos magnéticos eran conocidos desde la Antigüedad, aunque su conexión con la electricidad no empezó a intuirse hasta bien entrado el siglo XVIII. Para el nacimiento del electromagnetismo como uno de los pilares de la ciencia moderna resultaron fundamentales las experiencias desarrolladas por el físico danés Hans Christian Oersted (1777-1851).

Propiedades magnéticas

Ya en la antigua Grecia se conocían los imanes naturales, sustancias que, como la magnetita, son capaces de atraer a otros metales, sobre todo al hierro.
También se había constatado el fenómeno de la imantación, por el cual algunos cuerpos adquieren propiedades características de los imanes cuando se ponen en contacto con ellos.
Los imanes artificiales así creados pueden quedar imantados de forma temporal o permanente. El fenómeno de la imantación se denomina ferromagnetismo y las sustancias que lo experimentan, ferromagnéticas. Ejemplos de ellas son el hierro, el níquel y el cobalto.

Interacción magnética

El fenómeno del ferromagnetismo constituye un caso particular de interacción magnética. Entre dos imanes distintos se establecen fuerzas de repulsión o atracción que dependen de las posiciones relativas entre los imanes.
Este comportamiento se explica por la existencia en los imanes de dos zonas de características opuestas, llamadas polo norte y polo sur, tales que, entre dos imanes:
  • los polos del mismo tipo se repelen,
  • los polos de distinto tipo se atraen.
Los polos magnéticos del mismo tipo se repelen y los de distinto tipo se atraen.
La fuerza de atracción o repulsión es inversamente proporcional a la distancia que existe entre los polos, lo que revela una analogía con la ley de Coulomb de la electrostática 

Las líneas de campo magnético

Las interacciones magnéticas se pueden explicar como el resultado de la presencia de un campo de naturaleza vectorial, llamado campo magnético, comparable al eléctrico o al gravitatorio.
El campo magnético se expresa visualmente mediante líneas de fuerza que, en los imanes, parten del polo norte y desembocan en el polo sur. Por tanto, las líneas de un campo magnético son siempre cerradas, dado que todo imán se comporta como un dipolo magnético.
 
la informacion es de :http://www.hiru.com/fisica/fuerzas-magneticas

Campo Magnetico

El campo magnético representa una región del espacio en la que unacarga electrica puntual de valor q, que se desplaza a una velocidad \mathbf{v}, experimenta los efectos de una fuerza que esperpendicular y proporcional tanto a la velocidad v como al campo B. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente ecuación.
\mathbf{F} = q\mathbf{v} \times \mathbf{B}
donde F es la fuerza, v es la velocidad y B el campo magnético, también llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético. (Nótese que tanto F como v y B son magnitudes vectoriales y el producto vectorial tiene como resultante un vector perpendicular tanto a v como a B). El módulo de la fuerza resultante será
|\mathbf{F}| = |q||\mathbf{v}||\mathbf{B}|\cdot \mathop{\sin} \theta
La existencia de un campo magnético se pone de relieve gracias a la propiedad (la cual la podemos localizar en el espacio) de orientar un magnetometro (laminilla de acero imantado que puede girar libremente). La aguja de una brujula, que evidencia la existencia delcampo magnetico terretre, puede ser considerada un magnetómetro.
 la informacion aqui baseada pertenece a: http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico

MAGNETISMO TERRESTRE

La superficie terrestre es un campo de fuerzas cuyas líneas de acción señalan en cada punto de la Tierra una dirección: la dirección Norte–Sur magnéticos, la conocida como meridiana magnética. Esta línea de fuerzas es la que nos señala la aguja de una brújula.
Las meridianas magnéticas no son círculos máximos de la esfera, sino curvas, en ocasiones muy irregulares, que concurren en los polos magnéticos.
Los polos magnéticos no coinciden con los geográficos, por eso es importante determinar una magnitud que los relacione. El ángulo que existe entre la dirección que marca el Norte geográfico, que podemos determinar, por ejemplo, por la observación a la estrella Polar, y la dirección del Norte magnético, que determinamos mediante una brújula, se denomina declinación magnética.
El problema es que los polos magnéticos cambian constantemente de posición, lo que hace que la declinación varíe con el tiempo.
En un cierto momento en el tiempo, si unimos todos los puntos que tienen igual declinación, obtendremos una curva irregular llamada isógona. La línea que une los puntos de declinación nula, se denomina línea ágona, línea que separa los puntos de declinación occidental, es decir, en los que el Norte magnético está al oeste del geográfico, y los puntos de declinación oriental, que sería el caso contrario.
Grafico
Esta línea ágona, ya fue observada por Colón en sus viajes a América. En aquella época, el Polo magnético se encontraba al Este del geográfico, y los marinos decían que las “agujas nordesteaban” hasta llegar a un cierto punto, donde la tendencia cambiaba:
Fallo que de Septentrión en Austro, pasando las dichas cien leguas a Poniente de las Azores, que luego en las agujas de marear, que fasta entonces nordesteaban, noruestean una cuarta de viento toda entera, y esto es en allegando allí, a aquella línea, como quien traspone una cuesta.
De esta manera explicaba Colón a los Reyes Católicos lo que ocurría al atravesar esta línea. De hecho fue esta línea la que el Papa Alejandro VI propuso como límite para repartir entre España y Portugal, las tierras descubiertas del Nuevo Mundo, en el Tratado de Tordesillas.

la informacion baseada pertenece a : http://www.xatakaciencia.com/sabias-que/magnetismo-terrestre

DENCIDAD DE FLUJO

densidad de flujo y permeabilidad
Ya se ha establecido que las líneas del campo eléctrico se dibujan de modo que su espaciamiento en cualquier punto permita determinar la fuerza del campo eléctrico en ese punto. El número de líneas ?N dibujadas a través de la unidad de área ?A es directamente proporcional a la intensidad del campo eléctrico E.

?N
= e E
?A

La constante de proporcionalidad e , que determina el número de líneas dibujadas, es la permisividad del medio a través del cual pasan las líneas. Es una descripción análoga de un campo magnético considerando al flujo magnético F que pasa a través de una unidad de área perpendicular A' A esta razón B se le llama densidad de flujo magnético.
La densidad de flujo magnético en una región de un campo magnético es el número de líneas de flujo que pasan a través de una unidad de area perpendicular, en esa región.



B = F (flujo ) / A 1 (área) (2)

La unidad del flujo magnético en el SI es el weber (Wb). La unidad de densidad de flujo debe ser entonces webers por metro cuadrado, que se re define como tesla (T). Una antigua unidad que todavía se usa hoy es el gauss (G). En resumen,
1 T = 1 Wb/m 2 = 10 4 G 
PERTENECE A: http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisicaii/magnetismo.cfm

INTENCIDAD DEL CAMPO MAGNETICO

Intensidad del Campo Magnético
Si lanzamos diversas partículas cargadas a un campo magnético, este ejercerá sobre ellas cierta fuerza magnética. Esta fuerza magnética es perpendicular al plano que forman los vectores velocidad y campo magnético. De esto, podremos comprobar que la fuerza magnética sobre una partícula es proporcional a su carga, a su velocidad, y al seno del ángulo que forma el vector campo magnético con la velocidad de la partícula, es decir que mientras más rápido se mueva una partícula cargada, mayor será la fuerza magnética ejercida sobre ella.
Todos estos efectos se han podido comprobar con tubos de rayos catódicos, parecidos a los que se usan en los televisores. En estos tubos, que son hechos al vacío, los electrones son producidos mediante el efecto termoiónico en un filamento caliente (cátodo) y aceleradas hacia una placa (ánodo) a potencial eléctrico más elevado; los electrones pueden atravesar esta placa porque es hueca en el medio. Pasado el ánodo, los electrones ya acelerados golpean a gran velocidad contra una pantalla fluorescente, donde producen una mancha en el punto de incidencia.
Campo magnético
Campo magnético
Si acercamos un imán al tubo, observamos una desviación de la mancha luminosa en la pantalla. Esta desviación va a depender de la orientación del imán respecto a la trayectoria inicial de los electrones, y también a la intensidad del campo. Variando la distancia del imán al tubo, de modo que varíe la intensidad del campo magnético, y modificando el voltaje aplicado entre el cátodo y el ánodo, de modo que varíe la velocidad de la carga, se puede analizar como afectan estos dos factores a la fuerza que actúa sobre la carga.
Luego, se designa como B la intensidad del campo magnético, y vemos que si lanzamos una partícula en dirección perpendicular a un campo magnético, podemos establecer la relación entre las magnitudes F, v y B:
F = qvBsen
Newton = Coulomb X m/s X tesla
Campo magnético
Ahora, cuando un campo magnético es perpendicular al plano del papel y está dirigido hacia fuera, se representa por puntos (figura a) y cuando está dirigido hacia dentro se representa por cruces (figura b).
La relación anterior nos permite determinar el campo magnético si conocemos la fuerza, la velocidad y la carga. La unidad de medida del campo magnético en el SI es el Tesla (T). Deducimos entonces de las unidades de las otras magnitudes que la intensidad de un campo magnético va a ser de 1 Tesla si una carga de 1 Coulomb que se mueve perpendicularmente al campo magnético con una velocidad de 1 m/s experimenta una fuerza de 1 Newton. Ahora, si aislamos el valor B de la ecuación, nos queda:
B= ____F_____
qvsen
Esta expresión se reduce si el ángulo es de 90 grados, y no se puede definir si el ángulo es de 0 grados.
Otra unidad empleada algunas veces para medir el campo magnético es el gauss. Su relación con el tesla es
1 tesla = 10 gauss
En la figura vemos un tubo de rayos catódicos
La figura nos muestra los vectores involucrados en el campo magnético.
LA INFORMACIOON FUE SACADA DE :http://html.rincondelvago.com/campo-magnetico.html

PERMEABILIDAD MAGNETICA

En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción magnética existente y la intensidad de campo magnético que aparece en el interior de dicho material.
La magnitud así definida, el grado de magnetización de un material en respuesta a un campo magnético, se denomina permeabilidad absoluta y se suele representar por el símbolo μ:
\mu = \frac {B} {H},
donde B es la inducción magnética (también llamada densidad de flujo magnético) en el material, y H es intensidad de campo magnético.

Permeabilidad magnética del vacío

La permeabilidad del vacío, conocida también como constante magnética, se representa mediante el símbolo μ0 y se define como:
\mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7}T m A^{-1}
La permitividad eléctrica - que aparece en la Ley de Coulomb - y la constante magnética del vacío están relacionadas por la fórmula:
\varepsilon_0\mu_0 = \frac{1}{c^2}
donde c representa velocidad de la luz en el espacio vacío.

 La informacion fue sacada de : http://es.wikipedia.org/wiki/Permeabilidad_magn%C3%A9tica

TEORIAS DEL MAGNETISMO

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 en forma 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, la mejor 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 del mismo nombre de dos imanes se repelen y los de nombre contrario se atraen.
El polo norte de la aguja de una brújula apunta al polo norte geográfico, porque la Tierra misma es un imán: el polo sur de este imán está cerca del polo norte geográfico y, como los polos contrarios de dos imanes se atraen mutuamente, resulta que el polo norte de la brújula es atraído por el polo sur del imán terrestre, que está en las proximidades del polo norte geográfico.
Sin embargo, la 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 ¡a 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 inclinación magnética. 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.

Teoría de la Dinamo

  Antes de que los matemáticos afronten un problema complejo, prueban soluciones simples (un chiste sobre un modelo matemático de producción de leche: Suponiendo una vaca esférica de radio R, llena uniformemente de leche...). No hay esa suerte aquí: pronto, en 1931, Thomas G. Cowling en Inglaterra, probó que ninguna dinamo autosostenida en el centro de la Tierra puede tener un eje de simetría. 
  Walter Elsasser, de la Universidad de Utah (luego en Johns Hopkins) abordó en los 1940s un ataque frontal sobre el problema tridimensional. No llegó a ninguna parte: las ecuaciones se hicieron más y más intrincadas y se fue a los detalles. Otros tuvieron experiencias similares. Solo en 1964 publicó Stanislaw Braginsky en Rusia las primeras soluciones válidas, asumiendo que el campo tenía en su mayoría una simetría axial y calculando su pequeña desviación de la simetría.   

Proposición de Blackett

  Es un hecho misterioso que el eje magnético de la Tierra esté cerca de su eje de rotación, que los polos magnéticos, donde la fuerza magnética apunta directamente hacia abajo, están muy cercanos a los geográficos. William Gilbert vio esto como una evidencia de  que la rotación y el magnetismo provenían de la misma causa:
  "El movimiento diurno es debido a causas que han de ser indagadas, provenientes del vigor magnétick y de los cuerpos confederados."
Gilbert creía que la Tierra giraba debido a que era magnética. P.M. Blackett, que ganó el Premio Nobel en 1948 por su trabajo sobre los rayos cósmicos, consideraba seriamente la posibilidad contraria, que la Tierra era magnética debido a que giraba alrededor de su eje. En un tiempo, Blackett sugirió que quizás existía un nuevo fenómeno universal, que cualquier objeto girando estaba intrínsecamente magnetizado. 
En 1600 William Gilbert publicó De magnete donde demostraba que las agujas de una brújula se orientaban hacia el polo Norte como si la Tierra se comportase como un imán situado en su centro y orientado según su eje de rotación. En el año 2000 se cumplían 400 años de esto. En el siglo XIX Karl Gauss demostró que el campo magnético de la Tierra tenía su origen en su interior.
Convencionalmente los campos magnéticos se representan por líneas de fuerza, éstas son líneas que indican en todas partes la dirección del campo. La intensidad del campo se representa por la distancia que separa líneas de fuerza contiguas. En el lugar en que están muy juntas el campo es fuerte; donde están muy separadas, débil. El campo magnético de la Tierra es muy aproximadamente el de un dipolo magnético. En la figura se muestran las líneas de fuerza para un campo dipolar, sobreimpresionadas en la Tierra.

Hay dos puntos en donde las líneas de fuerza son verticales. Éstos son los polos magnéticos, si el dipolo está centrado en la Tierra éstos están a 180º el uno del otro. Los polos magnéticos de la Tierra están separados de los polos geográficos por alrededor de 18º. El Polo Norte está en las islas del norte de Canadá; el Polo Sur en la Antártida al sur de Tasmania. La intensidad del campo es, aproximadamente, de 0,6 gauss en los polos magnéticos y 0,3 gauss en el ecuador magnético.
Actualmente, el campo magnético de la Tierra se aparta algo de un dipolo. El campo cambia con el tiempo, fenómeno conocido como la variación secular. Una parte importante de la variación secular es la deriva hacia el oeste, consiste en un movimiento hacia el oeste de las concavidades v convexidades características de un campo no dipolar así como el de los propios polos magnéticos. Esta es la razón por la que al campo magnético siempre se le añade una fecha. El movimiento en relación con la superficie de la Tierra es tal que las características del campo podrían circundar la Tierra en unos pocos miles de años. La deriva hacia el oeste, no obstante, no es toda la variación secular; los caracteres del campo cambian su forma tanto como sus localizaciones. Por último, la variación secular es un fenómeno mundial.
la informacion pertenece a: http://lupisvc.blogspot.mx/2010/11/teorias-del-magnetismo.html 

PROPIEDADES MAGNETICAS DE LOS MATERIALES


Propiedades Magnéticas Macroscópicas: son producto de los momentos magnéticos asociados con los electrones individuales. Cuando el electrón gira alrededor del núcleo, se convierte en una carga eléctrica en movimiento, por lo que se genera un momento magnético. Cada electrón gira alrededor de si mismo creando un momento magnético.
El momento magnético neto de un átomo es la suma de los momentos magnéticos generados por los electrones. Si incluyen los momentos orbítales, de rotación, y el hecho de que los momentos pueden cancelarse.
En los átomos donde el nivel de energía de los electrones están completamente llenos, todos los momentos se cancelan. Estos materiales no puedes ser magnetizados permanentemente (Gases inertes y algunos materiales iónicos).
De acuerdo a sus propiedades magnéticas y cuando los materiales se someten a un campo magnético, estos se pueden clasificar en:
  • Diamagnéticos: los materiales diamagnéticos son `débilmente repelidos' por las zonas de campo magnético elevado. Cuando se someten a un campo, los dipolos se orientan produciendo campos magnéticos negativos, contrarios al campo aplicado. Los valores de susceptibilidad de estos materiales es pequeña y negativa y su permeabilidad próxima a la unidad. También estos materiales son una forma muy débil de magnetismo, la cual es no permanente y persiste no solamente cuando se aplica un campo externo.
  • Paramagnéticos: los materiales paramagnéticos son débilmente atraído por las zonas de campo magnético intenso. Se observa frecuentemente en gases. Los momentos dipolares se orientan en dirección al campo, y tiene permeabilidades próximas a la unidad y su susceptibilidad es pequeña pero positiva. Este efecto desaparece al dejar de aplicar el campo magnético.Es decir que el paramagnetismo se produce cuando las moléculas de una sustancia tienen un momento magnético permanente. El campo magnético externo produce un momento que tiende a alinear los dipolos magnéticos en la dirección del campo. La agitación térmica aumenta con la temperatura y tiende a compensar el alineamiento del campo magnético. En las sustancias paramagnéticas la susceptibilidad magnética es muy pequeña comparada con la unidad.
Ferromagnéticos: se caracterizan por ser siempre metálicos, y su intenso magnetismo no es debido a los dipolos. Este magnetismo puede ser conservado o eliminado según se desee, los 3 materiales ferromagnéticos son el hierro, el cobalto y el níquel. La causa de este magnetismo son los electrones desapareados de la capa 3d, que presentan estos elementos. Como se ha indicado, los materiales ferromagnéticos afectan drásticamente las características de los sistemas en los que se los usa. Los materiales ferromagnéticos no son `lineales'. Esto significa que las relaciones
la informacion es de :http://html.rincondelvago.com/propiedades-magneticas-de-los-materiales_1.html

CAMPOS MAGNETICOS PRODUCIDOS POR UNA CORRIENTE 

Campo magnético producido por una corriente rectilínea

Utilizamos la ley de Biot para calcular el campo magnético B producido por un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente de intensidad i.

El campo magnético B producido por el hilo rectilíneo en el punto P tiene una dirección que es perpendicular al plano formado por la corriente rectilínea y el punto P, y sentido el que resulta de la aplicación de la regla del sacacorchos al producto vectorial ut´ ur
Para calcular el módulo de dicho campo es necesario realizar una integración.
Se integra sobre la variable q , expresando las variables x y r en función del ángulo q .
R=r·cosq , R=-y·tanq .

ampere3.gif (3182 bytes)
En la figura, se muestra la dirección y sentido del campo magnético producido por una corriente rectilínea indefinida en el punto P. Cuando se dibuja en un papel, las corrientes perpendiculares al plano del papel y hacia el lector se simbolizan con un punto · en el interior de una pequeña circunferencia, y las corrientes en sentido contrario con una cruz ´ en el interior de una circunferencia tal como se muestra en la parte derecha de la figura.
La dirección del campo magnético se dibuja perpendicular al plano determinado por la corriente rectilínea y el punto, y el sentido se determina por la regla del sacacorchos o la denominada de la mano derecha.

La ley de Ampère

La ley de Gauss nos permitía calcular el campo eléctrico producido por una distribución de cargas cuando estas tenían simetría (esférica, cilíndrica o un plano cargado).
Del mismo modo la ley de Ampère nos permitirá calcular el campo magnético producido por una distribución de corrientes cuando tienen cierta simetría.
Los pasos que hay que seguir para aplicar la ley de Ampère son similares a los de la ley de Gauss.
  1. Dada la distribución de corrientes, deducir la dirección y sentido del campo magnético
  2. Elegir un camino cerrado apropiado, atravesado por corrientes y calcular la circulación del campo magnético.
  3. Determinar la intensidad de la corriente que atraviesa el camino cerrado
  4. Aplicar la ley de Ampère y despejar el módulo del campo magnético.

Campo magnético producido por una corriente rectilínea

ampere4.gif (2187 bytes)
  1. La dirección del campo en un punto P, es perpendicular al plano determinado por la corriente y el punto.
     
  2. Elegimos como camino cerrado una circunferencia de radio r, centrada en la corriente rectilínea, y situada en una plano perpendicular a la misma.
  • El campo magnético B es tangente a la circunferencia de radio r, paralelo al vector dl.
  • El módulo del campo magnético B tiene tiene el mismo valor en todos los puntos de dicha circunferencia.
La circulación (el primer miembro de la ley de Ampère) vale
  1. La corriente rectilínea i atraviesa la circunferencia de radio r.
     
  2. Despejamos el módulo del campo magnético B.
Llegamos a la expresión obtenida aplicando la ley de Biot.

Fuerza entre dos corrientes rectilíneas

Sean dos corrientes rectilíneas indefinidas de intensidades Ia e Ib paralelas y distantes d.
El campo magnético producido por la primera corriente rectilínea en la posición de la otra corriente es
De acuerdo con la regla de la mano derecha tiene el sentido indicado en la figura, en forma vectorial Ba=-Bai
La fuerza sobre una porción L, de la segunda corriente rectilínea por la que circula una corriente Ib en el mismo sentido es
Como podemos comprobar, la fuerza que ejerce el campo magnético producido por la corriente de intensidad Ib sobre la una porción de longitud L de corriente rectilínea de intensidad Ia, es igual pero de sentido contrario.
La fuerza por unidad de longitud ente dos corrientes rectilíneas indefinidas y paralelas, distantes d es
La unidad de medida de la intensidad de la corriente eléctrica, el ampere, se fundamenta en esta expresión:
El ampere (A) es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2·10-7 newton por metro de longitud.
Si las corrientes tienen sentido opuesto, la fuerza tiene el mismo módulo pero de sentido contrario, las corrientes se atraen, tal como se aprecia en la figura
Dos corrientes rectilíneas indefinidas, paralelas, separadas una distancia d
  • las corrientes eléctricas que circulan en el mismo sentido, se atraen
  • las corrientes eléctricas que circulan en sentido contrario, se repelen

Campo magnético producido por una corriente rectilínea indefinida de sección circular.

Apliquemos la ley de Ampère a una corriente rectilínea indefinida uniformemente distribuida en su sección y que circula a lo largo de un cilindro radio interior a.
  1. La dirección del campo magnético en el punto P es perpendicular al plano determinado por el eje de la corriente cilíndrica y el punto P, es decir, tangente a la circunferencia de radio r con centro en el eje y que pasa por el punto P.
     
  2. La simetría de la distribución de corrientes nos indica que el camino cerrado que tenemos que elegir es una circunferencia de radio r, centrada en el eje del cilindro y situada en una plano perpendicular al mismo. La circulación del campo magnético B a lo largo de dicha circunferencia tiene la misma expresión que para la corriente rectilínea
  3. 2p r
  1. Vamos a calcular ahora la intensidad que atraviesa la circunferencia de radio r (en color azul) en los dos casos siguientes.
  • r<a
4.-Como vemos en la figura, la intensidad que atraviesa la circunferencia de radio r<R es una parte de la intensidad total i.
5.-Aplicando la ley de Ampère
  • r>a
4.-La intensidad que atraviesa la circunferencia de radio r>R es i
5.-Aplicando la ley de Ampère

Campo magnético producido por una corriente que circula a lo largo de un cilindro hueco.

En el siguiente applet se representa mediante flechas el campo magnético producido por una corriente rectilínea indefinida, perpendicular al plano del applet y dirigida hacia el lector.
Pulsando en el botón titulado Siguiente, se representa el campo magnético producido por dos, tres, cuatro, etc, corrientes rectilíneas indefinidas situadas sobre la superficie lateral y paralelas al eje de un cilindro de radio a.
Cuando el número de corrientes equidistantes es grande, se anula el campo magnético en el interior, (para r<a), en el exterior el campo magnético es tangente a circunferencias concéntricas de radio r>a. Vamos a ver cómo en esta situación es aplicable la ley de Ampère.
La informacion fue sacada de la pagina: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/ampere/ampere.htm

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