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Campo magnético




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El origen del campo magnético en general no está bien definido aún; lo que se sabe es que se observo que había atracción entre varios tipos de piedra naturales, en un pueblo de magnesia de allí su nombre magneto.

El campo magnético es producido por una corriente eléctrica; 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.

Hablaremos del campo magnético de un imán; comenzando por resaltar que tiene dos puntos de concentración que son el polo norte y el polo sur, y que este se observa en dos dimensiones pero en realidad esta en 3 dimensiones del espacio que rodea a dicho imán. Para las investigaciones sobre dicho fenómeno participaron varios científicos de la época entre ellos:

Cristian Oersted, Fue un gran físico y químico. Estudió física y farmacia. Del año 1.801 a 1.803 viajo por Holanda, Francia y Alemania dando conferencias, luego de esto fue nombrado profesor de física de la Universidad de Copenhague y posterior a esto Director del Instituto Técnico de dicha ciudad.

En 1.820 determinó la primera conexión empírica entre la electricidad y el magnetismo, es decir; que una brújula se deflecta cuando se coloca cerca de un circuito que lleva corriente eléctrica o lo que es lo mismo que la corriente eléctrica produce una fuerza magnética y esta fuerza hacen que los imanes actúen siempre en dirección perpendicular a la corriente. Oersted realizo experimentos para demostrar que estos materiales no poseen cargas netas, ya que si las poseyeran, esto estuviera generando un campo eléctrico, por lo que no es así.

Al igual que se baso en una realizar una bruja magnética, en donde esta respondió al campo magnético de la tierra y al que dos trozos de magnetita ejercen una fuerza sobre la otra.

Con todo lo realizado por este gran científico llego a la conclusión de que un alambre por el cual fluya corriente se genera un campo magnético. Cabe resaltar que esta teoría fue la que le dio iniciativa a Ampere para continuar con las consecuencias de este descubrimiento.

Andre-Marie Ampere, fue un matemático, físico, y químico francés, se puede decir que tuvo una vida trágica ya que siendo muy joven muere su padre y luego de casarse muere su esposa; desde muy niño fue un genio para las matemáticas.

Dado el descubrimiento realizado por Oersted se motivó a seguir trabajando sobre el mismo y en ello se baso haciendo observaciones experimentales del campo y la corriente; por lo que es conocido como el inventor del electromagnetismo que es la relación entre corriente eléctrica y el magnetismo.

Ampere partió de la pregunta ¿las corrientes generan campos magnéticos? Por lo que para demostrar esto partió con un experimento basado en determinar B para varias distancias r medida con un alambre de sección transversal circular que transporta una corriente (para que así se pueda generar un campo eléctrico, ya que si no fluye corriente no hay campo).

Colocó una pequeña brújula (que es un dipolo magnético) a una distancia r del alambre. Aquí esta aguja tiende a alinearse con el campo externo con su polo norte, apuntando en la dirección de B. Esto denota que B en el sitio donde esta el dipolo, es tangente a un circulo de radio r centrado en el alambre.

El campo es grande donde las líneas están cerca una de otras y pequeño donde están mas separadas; Recordemos que las líneas del campo eléctrico producidas por la carga comienzan en las cargas positivas y terminan en las negativas, en cambio las del campo magnético provienen de las corrientes forman espiras continuas sin principio ni fin.

Al igual que las líneas del campo eléctrico poseen la misma dirección que la fuerza eléctrica sobre la carga positiva y las del campo magnético son perpendiculares a la fuerza magnética sobre una carga móvil.

Cabe destacar que este experimento da lugar a la regla de la "mano derecha", que nos indica la dirección del campo conociendo la dirección de la corriente. Esta regla se aplica de la siguiente manera: tomase el alambre con la mano derecha, con el pulgar apuntando en el sentido de la corriente; el sentido en que se enrollan los dedos entorno al alambre es el sentido de B.

Es necesario saber algunas propiedades del campo magnético como por ejemplo:

  • La fuerza del campo es proporcional a v y a la carga q.

  • Si v invierte la dirección o q cambia de signo, la dirección del B también se invierte.

  • El campo es cero a los puntos a lo largo de la dirección de v. En cambio varía como Sen del ángulo en otras direcciones en relación de v.


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