domingo, 18 de mayo de 2014

Campo Magnetico En Imanes


Michael Faraday señalo la presencia de un area de influencia entre ellos , la cual actualmente se conoce como campo magnetico , esta area se intensifica cuando se hacercan los imanes y disminuye cuando se alejan , Faraday imagino que de cada extremo salian unas lineas a las que nombro lineas de fuerza magnetica , estableciendo que las de un extremo salian del material y entraban en el otro , con el tiempo se comprobo que las lineas del polo norte del iman salen y se curvan para entrar al polo sur , en cada polo , las lineas son mas intensas por existir en mayor cantidad.


Wiliam Gilbert demostro que si se colocaban cerca de dos polos opuestos la fuerza es de atraccion y si se acercan polos iguales , es de repulsion , incluso en su obra De Magnete describe a la tierra como un iman enorme.

cuando esto esta puesto a cargas electricas sucede algo similar , la diferencia entre los polos del iman y de la carga electrica consiste en que las cargas pueden estar aisladas , es decir , presentarse independientes en los materiales conductores , mientras que en los imanes siempre se econtraran ambos polos en el material imantado , aun cuando se corten , cada nuevo iman poseera ambos polos.


El campo magnetico de un iman es un zona que lo rodea y cuya influencia se puede detectar , el primero en estudiar este campo fue Michael Faraday , quien se imaginaba que del ian salian hilos o lineas que se esparcian en el espacio a las cuales nombro lineas de fuerza magnetica , faraday observo que estas lineas se hacian mas intensas en los extremos del iman o tambien llamado polo , el campo magnetico se representaria por medio de lineas de fuerza que indican hacia donde se dirigen y sobre que actuan.


Se pueden describir las propiedades del campo magnetico B en cierto punto en terminos de la fuerza magnetica ejercida sobre una carga de prueba en ese punto. Nuestro objeto de prueba es una carga q que se mueve con una velocidad v . Mediante la realizacion de experimentos se ha comprobado que la magnitud de la carga q, la magnitud de la velocidad v, la intensidad externa del campo magnetico B y el seno del angulo º formado con la direccion de v y la de B como podran observar.
matematicamente podemos decir lo siguiente : 


De aqui podemos partir para definir la magnitud del campo magnetico con la siguiente expresion:

El campo magnetico se mide en la unida del SI , llamada tesla (T) o tambien llamada weber (Wb) por metro cuadrado , ose a1T=1Wb/m'2 , de igual forma , se emplea en la practica el gauss (G) del sistema CGS y la equivalencia de tesla en gauss es : 1T=10A G.

La tierra posee un campo magnetico cuyo valor en su superficie es de aproximadamente 0.5G.
acontinuacion las leyes mas importantes que se utilizan en el electromagnetismo.

La regla de la mano derecha para determinar la direccion de la fuerza magnetica B.

Ley De Biot-Savart

indica el campo magnetico creado por corrientes que circulan por circuitos filiformes (o cerrados) , la contribuicion de un elemento infinitesimal de longitud dl del circuito recorrido por una corriente , crea una contribucion elemental de campo magnetico dB en el punto situado en la posicion que apunta el vector Ur a una distancia r respecto de dl , que apunta en direccion a la corriente.

Ley De Faraday

Establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnetico que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde. Donde E es el campo electrico , dl , es el elemento infinitesimal , del contorno c , B es la densidad de campo magnetico y S es una superficie arbitraria , cuyo borde es C , las direcciones del contorno C y de dA estan dadas por la regla de la mano derecha.

Ley De Ampere

Relaciona el campo magnetico con la corriente
electrica que lo genera.dada una superficie abierta S por la que atraviesa una corriente electrica l y dada la curva C; curva contorno de la superficie S , la forma original de la ley de Ampere para medios materiales es la siguiente:
& se lee : la circulacion del campo H a lo largo de la curva es igual al flujo de la densidad de corriente sobre la superficie abierta S , de la cual C es el contorno.

Ley De Lenz

"cuando varia el flujo magnetico que atraviesa una bocina , esta reacciona de tal manera que se opone a la causa que produjo la variacion"
Es decir , si el flujo aumenta , la bobina lo disminuira y si disminuye , lo aumentara para conseguir estos efectos , se generan corrientes electricas que a su vez crean flujo que se oponga a la variacion .

Ley De Gauss Para El Campo Magnetico

El flujo del campo magnetico a traves de cualquier superficie es nulo.
En una superficie cerrada entran tantas lienas como las que salen , tal comportamiento impide que las lineas del campo sean abiertas, por tanto , la ley de gauss fundamenta que no hay cargas magneticas aisladas (monopolos) lo cual , en terminos de imanes , quiere decir que no se puede separar el polo norte del polo sur.




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