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Efecto Magnético

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LeaChio Eguren

on 10 June 2016

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Transcript of Efecto Magnético

Efecto Magnético
La corriente eléctrica es de gran importancia y utilidad por el conjunto de efectos que produce en los conductores por los cuales atraviesa y los alrededores, entre estos efectos los más conocidos y utilizados por el hombre son:
Efecto Término o Calórico
Efecto Químico
Efecto Luminoso
Efecto Magnético
Efecto de atracción y de repulsión
Efecto de fusión
Efecto de dilatación
Efecto fisiológico
Efecto Mecánico

Efecto Magnético
Un movimiento de carga eléctrica es la causa subyacente a todo magnetismo. Por esto una corriente eléctrica, al ser un movimiento de carga, produce un campo magnético. Cuanto mayor es la corriente, más fuerte es el campo magnético que produce. Si la corriente pasa por un alambre, la forma del campo magnético depende de la configuración del alambre.
Dos alambres rectos portadores de corriente puestos en paralelo se atraen entre sí cuando las corrientes pasan en el mismo sentido, y se repelen cuando aquéllas fluyen en sentido opuesto. La fuerza de atracción o repulsión varía de acuerdo con la magnitud de la corriente. Ése es el principio del equilibrado de corriente, instrumento fundamental de la medición de las corrientes.
Una de las aplicaciones más útiles de este efecto es el solenoide, consistente en un tramo de alambre aislado enrollado en tomo a un cilindro. Produce un campo magnético que, dentro de él, es sumamente uniforme, tanto en intensidad como en sentido. En conjunto, el campo magnético de un solenoide recuerda al de un imán recto y se comporta de un modo similar; como si tuviese un polo norte en un extremo y un polo sur en el otro. Si, por ejemplo, colgamos suelto un solenoide cargado de corriente, se alinea automáticamente con el campo magnético de la Tierra.
Los electroimanes se basan en el hecho de que al pasar una corriente eléctrica por un conductor se produce un campo magnético.

Ley de Lorentz
La misma situación que crea campos magnéticos son también situaciones en que el campo magnético causa sus efectos creando una fuerza. Cuando una partícula cargada se mueve a través de un campo magnético B, se ejerce una fuerza F dado por el producto cruz:
Dipolo Magnético
Se puede ver una muy común fuente de campo magnético en la naturaleza, un dipolo. Este tiene un "polo sur" y un "polo norte", sus nombres se deben a que antes se usaban los magnetos como brújulas, que interactuaban con el campo magnético terrestre para indicar el norte y el sur del globo.
Un campo magnético contiene energía y sistemas físicos que se estabilizan con configuraciones de menor energía. Por lo tanto, cuando se encuentra en un campo magnético, un dipolo magnético tiende a alinearse solo con una polaridad diferente a la del campo, lo que cancela al campo lo máximo posible y disminuye la energía recolectada en el campo al mínimo.
Por ejemplo, dos barras magnéticas idénticas pueden estar una a lado de otra normalmente alineadas de norte a sur, resultando en un campo magnético más pequeño y resiste cualquier intento de re orientar todos sus puntos en una misma dirección. La energía requerida para re orientarlos en esa configuración es entonces recolectada en el campo magnético resultante, que es el doble de la magnitud del campo de un magneto individual (esto es porque un magneto usado como brújula interactúa con el campo magnético terrestre para indicar Norte y Sur).
Dipolos magnéticos atómicos
La causa física del magnetismo en los cuerpos es por los dipolos atómicos magnéticos, que en escala atómica, resultan de dos tipos diferentes del movimiento de electrones. El primero es el movimiento orbital del electrón sobre su núcleo atómico; que puede ser considerado como una corriente de bucles, resultando en el momento dipolar magnético del orbital. La segunda, más fuerte, fuente de momento electrónico magnético, es debido a las propiedades cuánticas llamadas momento de spin del dipolo magnético.
Efectos de la Corriente Eléctrica
donde
q
es la carga eléctrica de la partícula,
v
es el vector velocidad de la partícula y
B
es el campo magnético. Debido a que esto es un producto cruz, la fuerza es perpendicular al movimiento de la partícula y al campo magnético.
La fuerza magnética no realiza trabajo mecánico en la partícula, cambia la dirección del movimiento de esta, pero esto no causa su aumento o disminución de la velocidad.
La magnitud de la fuerza es
donde
0
es el ángulo entre los vectores
v
y
B

La ley de Lenz da una dirección de la fuerza electromotriz (fem) y la corriente resultante de una inducción electromagnética.
En el caso de un átomo con orbitales electrónicos o suborbitales electrónicos completamente llenos, el momento magnético normalmente se cancela completamente y solo los átomos con orbitales electrónicos semillenos tienen un momento magnético. Su fuerza depende del número de electrones impares.
Existen muchas formas de comportamiento magnético y se debe a las propiedades magnéticas de los materiales
Monopolos magnéticos
Puesto que un imán de barra obtiene su ferromagnetismo de los electrones magnéticos microscópicos distribuidos uniformemente a través del imán, cuando un imán es partido a la mitad cada una de las piezas resultantes es un imán más pequeño. Aunque se dice que un imán tiene un polo norte y un polo sur, estos dos polos no pueden separarse el uno del otro. Un monopolo sería una nueva clase fundamentalmente diferente de objeto magnético. Actuaría como un polo norte aislado, no atado a un polo sur, o viceversa. Los monopolos llevarían "carga magnética" análoga a la carga eléctrica. A pesar de búsquedas sistemáticas a partir de 1931 (como la de 2006), nunca han sido observadas, y muy bien podrían no existir.
Magnetos temporales y permanentes
Un imán permanente conserva su magnetismo sin un campo magnético exterior, mientras que un imán temporal solo es magnético, siempre que esté situado en otro campo magnético. Inducir el magnetismo del acero en los resultados en un imán de hierro, pierde su magnetismo cuando la inducción de campo se retira.
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