Propiedades Mágneticas.
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Sumario
Reseña histórica
Los botánicos creen que el limón es originario del Sudeste de Asia, entre el Himalaya y China. En el siglo XIII llegó a Europa de la mano de los pueblos árabes. De hecho, la palabra “limón” procede del término árabe “laymún”.
Su cultivo se extendió rápidamente por toda la península ibérica, sobre todo por la zona de Levante, donde hoy en día se sigue concentrando gran parte de la producción de limones que se consumen en España.
Durante el siglo XVIII se hizo famoso entre los marineros, que solían consumirlo en abundancia durante sus largas travesías porque sabían que les protegía frente al escorbuto (la razón es su riqueza en vitamina C, que se descubrió en 1932).
La producción mundial la encabezan actualmente México, la India, Argentina e Irán. En quinta posición se encuentra España, la principal proveedora de limones al resto de países europeos.
En 1600 William Gilbert extendió estos experimentos a una variedad de materiales. Utilizando el hecho de que una brújula se orienta en direcciones preferidas, sugiere que la misma tierra es un gran imán permanente. En 1750, John Michell uso la balanza de torsión para demostrar que los polos magnéticos ejercen fuerzas de atracción y repulsión entre si. Aun cuando la fuerza entre dos polos magnéticos es similar a la fuerza entre dos cargas eléctricas, existe una importante diferencia. Las cargas eléctricas se pueden aislar, mientras que los polos magnéticos no se pueden separar. Esto es , los polos magnéticos siempre están en pares.
La relación entre el magnetismo y la electricidad fue descubierta en 1819 cuando, en la demostración de una clase, el científico danés Hans Oersted encontró que la corriente eléctrica que circula por un alambre desvía la aguja de una brújula cercana. Poco tiempo después, André Ampére obtuvo las leyes cuantitativas de la fuerza magnética entre conductores que llevan corrientes eléctricas.
En la década de 1820, se demostraron varias conexiones entre la electricidad y el magnetismo por Faraday e independientemente por Joseph Henry. Ellos comprobaron que se podía producir corriente eléctrica en un circuito al mover un imán cercano al circuito o bien variando la corriente de un circuito cercano al primero. Años después, el trabajo teórico de Maxwell mostró que un campo eléctrico variable da lugar a un campo magnético.
Teoría Electromagnética
La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia. A finales del siglo XVIII y principios del XIX se investigaron simultáneamente las teorías de la electricidad y el magnetismo.. En 1831, despúes de que Hans Oersted comenzará a describir una relación entre la electricidad y el magnetismo, y el francés André Marie Ampére seguido por el físico francés Dominique François profundizarán en dicho campo, el científico británico Michael Faraday descubrió que el movimiento de un imán en las proximidades de un cable induce en éste una corriente eléctrica; este efecto era inverso al hallado por Oersted. La unificación plena de las teorías de la electricidad y el magnetismo se debió al físico británico James Clerk Maxwell, que predijo la existencia de ondas electromagnéticas e identificó la luz como un fenómeno electromagnético. Después de que el físico francés Pierre Ernst Weiss postulará la existencia de un campo magnético interno, molecular, en los materiales como el hierro, las propiedades magnéticas se estudiaron de forma cada vez más detallada, lo que permitió que más tarde otros científicos predijeran muchas estructuras atómicas del momento magnético más complejas, con diferentes propiedades magnéticas.
El campo magnético
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 una parte 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. La intensidad de la corriente eléctrica es la carga que atraviesa la sección normal S del conductor en la unidad de tiempo.
Sea n el número de partículas por unidad de volumen, v la velocidad media de dichas partículas, S la sección del haz y q la carga de cada partícula.
La carga Q que atraviesa la sección normal S en el tiempo t, es la contenida en un cilindro de sección S y longitud v·t.
Carga Q = (número de partículas por unidad de volumen n)· (carga de cada partícula q) · (volumen del cilindro Svt)
Q =n·qS·v·t Dividiendo Q entre el tiempo t obtenemos la intensidad de la corriente eléctrica. i=nqvS
La intensidad
Es el flujo de carga o la carga que atraviesa la sección normal S en la unidad de tiempo, que será el producto de los siguientes términos: Número de partículas por unidad de volumen, n La carga de cada partícula, q. El área de la sección normal, S La velocidad media de las partículas, v.
Fuerza sobre una porción de conductor rectilíneo
En el espectrómetro de masas o en el ciclotrón, ya hemos estudiado la fuerza que ejerce un campo magnético sobre un portador de carga, y el movimiento que produce.
En la figura 1 y 2, se muestra la dirección y sentido de la fuerza que ejerce el campo magnético B sobre un portador de carga positivo q, que se mueve hacia la izquierda con velocidad v.
Fuentes
http://cmagnetico.blogspot.com/ http://www.monogafias.com Texto: Como funcionan las cosas. Pagina: 28 y 29
