INTRODUCCIÓN:
Si una carga en movimiento atraviesa un campo magnético, la misma sufre la acción de una fuerza (denominada fuerza magnética). Esta fuerza no modifica el módulo de la velocidad pero sí la trayectoria (ver fuerza magnética). Sobre un conductor por el cual circula electricidad y que se encuentra en un campo también aparece una fuerza magnética.
El campo magnético está presente en los imanes. Por otro lado, una corriente eléctrica también genera un campo magnético.
CAMPO MAGNÉTICO
Un campo magnético es un campo de fuerza creado como consecuencia del movimiento de cargas eléctricas (flujo de la electricidad). Una barra imantada o un cable que transporta corriente pueden influir en otros materiales magnéticos sin tocarlos físicamente porque los objetos magnéticos producen un "campo magnético".
Los campos magnéticos suelen representarse mediante "líneas de campo magnético" o "líneas de fuerza". En cualquier punto, la dirección del campo magnético es igual a la dirección de las líneas de fuerza, y la intensidad del campo es inversamente proporcional al espacio entre las líneas.
En el caso de una barra imantada, las líneas de fuerza salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas líneas pueden considerarse como bucles cerrados, con un polo del bucle dentro del imán y otra fuera. En los extremos del imán, donde las líneas de fuerza están más próximas, el campo magnético es más intenso; en los lados del imán, donde las líneas de fuerza están más separadas, el campo magnético es más débil. Según su forma y su fuerza magnética, los distintos tipos de imán producen diferentes esquemas de líneas de fuerza.
La estructura de las líneas de fuerza creadas por un imán o por cualquier objeto que genere un campo magnético puede visualizarse utilizando una brújula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de campo magnético. Por tanto, una brújula, que es un pequeño imán que puede rotar libremente, se orientará en la dirección de las líneas.
Marcando la dirección que señala la brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente del campo magnético, puede deducirse el esquema de líneas de fuerza. Igualmente, si se agitan limaduras de hierro sobre una hoja de papel o un plástico por encima de un objeto que crea un campo magnético, las limaduras se orientan siguiendo las líneas de fuerza y permiten así visualizar su estructura. Los campos magnéticos influyen sobre los materiales magnéticos y sobre las partículas cargadas en movimiento.
En términos generales, cuando una partícula cargada se desplaza a través de un campo magnético, experimenta una fuerza que forma ángulos rectos con la velocidad de la partícula y con la dirección del campo. Como la fuerza siempre es perpendicular a la velocidad, las partículas se mueven en trayectorias curvas. Los campos magnéticos se emplean para controlar las trayectorias de partículas cargadas en dispositivos como los aceleradores de partículas o los espectrógrafos de masas.
CAMPO MAGNÉTICO DE UN IMÁN
En el espacio que rodea a un imán existe un campo magnético, que es originado por el movimiento de los electrones alrededor de los núcleos de los átomos y por un movimiento rotatorio de los electrones sobre sí mismos que recibe el nombre de spin.
Un imán puede girar libremente en un plano horizontal y se orienta aproximadamente en la dirección Norte-Sur geográfica. En consecuencias, si un imán en las condiciones citadas se coloca en una determinada región del espacio y cambia de posición, orientándose en otra dirección, esto indica que sobre el imán actúa una fuerza y por consiguiente se ha realizado una interacción. Se dice entonces que en la región del espacio donde está situado el imán existe un campo magnético. La dirección del campo magnético es el eje longitudinal del imán y el sentido, el que va dirigido del polo Sur(S) al polo Norte (N).
CAMPO MAGNÉTICO DE UNA CORRIENTE EXPERIMENTO DE OERSTED
Si por un conductor circula una corriente eléctrica (cargas en movimiento) en el espacio que rodea al conductor se origina un campo magnético.
Hans Christian Oersted descubrió que una corriente eléctrica influye sobre la orientación de la aguja de una brújula. Oersted comprobó en 1820 la estrecha vinculación que existe entre magnetismo y corriente eléctrica. Colocó por encima de una brújula (aguja imantada) y paralelamente a ella un alambre recto cuyos extremos van conectados a una fuente de corriente continua.
Si en el circuito se intercala un interruptor S se observa que mientras el circuito está abierto no hay movimiento definido de cargas eléctricas en el alambre, por lo que el campo magnético no existe y la aguja imantada mantiene su posición original. Cuando se cierra el circuito, hay un movimiento definido de cargas eléctricas en el alambre y se origina un campo magnético a su alrededor.
LÍNEAS DE CAMPO MAGNÉTICO
Las líneas de fuerzas de un campo magnético son líneas continuas que no se cortan entre sí. Para representar y describir un campo magnético se utilizan línea de campo magnético o líneas de inducción. Al igual que los campos eléctricos, los campos magnéticos se pueden materializar mediante líneas de fuerzas, que pueden presentar distintas formas, según sea el agente creador, del campo.
Distintas formas presentan las líneas de fuerza del campo magnético creado por una corriente, según que el conductor sea rectilíneo, circular o en forma de bobina.
Cuando se trata del campo magnético creado por un imán las líneas de fuerzas salen de una zona del mismo denominado polo norte y vuelven a otra zona que recibe el nombre de polo sur y es en las proximidades de estos polos donde más apretada se encuentran las líneas de fuerzas y, como consecuencias, donde con mayor intensidad se manifiestan los fenómenos magnéticos.
Noción de Inducción magnética: La inducción magnética de un campo, en un punto del mismo, es la fuerza que actúa sobre una unidad de carga positiva que se desplaza, perpendicularmente a las líneas de fuerza, con una unidad de velocidad. Se representa por ().
UNIDADES INDUCCIÓN MAGNÉTICA O CAMPO MAGNÉTICO
La unidad de inducción magnética en el Sistema Internacional o MKS se denomina Tesla .
En el sistema cegesimal o CGS, la unidad de inducción es el Gauss.
Un Tesla es la inducción de un campo magnético en el que una carga de un coulomb que se desplaza perpendicularmente a las líneas de fuerzas con una velocidad de 1 m/seg se ve sometida a una fuerza de un newton.
Existe un campo magnético cuando al penetrar en una región del espacio, una carga móvil experimenta una fuerza que depende de la velocidad de la carga.
FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UNA CORRIENTE RECTILÍNEA
Una corriente eléctrica consiste en un movimiento definido de cargas eléctricas en un conductor. Un campo magnético ejerce una fuerza magnética sobre una carga aislada en movimiento. Por consiguiente, es de esperarse que un campo magnético ejerza una fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo por el cual circula una corriente eléctrica.
La fuerza ejercida por un campo magnético sobre un conductor rectilíneo situado perpendicularmente a las líneas de fuerza es igual al producto que resulta de multiplicar la inducción magnética por la longitud del conductor y por la intensidad de la corriente.
CONCLUSIÓN
La fuerza del magnetismo hace que un material apunte en dirección a los puntos de fuerza magnética. Como aparece en el diagrama de la izquierda, la fuerza magnética está ilustrada mediante líneas que la representa. En el diagrama, la fuerza del imán apunta del polo positivo al polo negativo. Como se aprecia en esta imagen, a un lado del imán se le llama polo positivo, a la cara opuesta, polo negativo; la fuerza magnética fluye del lado o polo positivo, en dirección al polo negativo. Este dibujo muestra cómo trabajan.
La fuerza magnética hace que los pequeños pedazos de hierro queden alineados y apunten en dirección al campo magnético. Un compás, en donde una aguja de material magnético está colocada de manera que quede libre, y pueda voltearse libremente, se verá forzado a apuntar hacia el polo positivo.
De hecho, el imán del polo norte (positivo) de la Tierra se encuentra, geográficamente, en su polo sur. La aguja de un compás apunta hacia el norte, pero si colocas la aguja del compás cerca de un imán, siempre apuntará lejos del polo norte (positivo) del imán. Este dibujo muestra en dónde se encuentran exactamente los polos, así mismo muestra que, con el paso del tiempo, los polos se invierten.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS :
- https://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_magn%C3%A9tica
- http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/tema1.3/contenidos/01d56994aa1057511.html
- http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.html
- Casaca A., Silva J. P., Magnetic forces acting on rigid current-carrying wires placed in a uniform magnetic field. The Physics Teacher, Vol 42, March 2004, pp. 161-163
“Una ciencia es tanto más útil cuanto más universalmente pueden comprenderse sus producciones; y, al contrario, lo serán menos en la medida en que éstas sean menos comunicables.” - Leonardo Da Vinci
Saludos, hasta pronto! 