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MAGNETISMO Y CAMPO MAGNETICO
Magnetismo
*Polos Magnéticos:
Concentración de la
fuerza del Imán.
*Brújula:
Polarización de material
magnético.
LEY DE FUERZA MAGNÉTICA: Polos magnéticos iguales se repelen y
polo magnéticos diferentes se atraen.
Campos Magnéticos
Espacio donde se manifiestan los efectos del Imán.
La Teoría Moderna del Magnetismo.
El magnetismo es el resultado del movimiento de los electrones en los átomos de las sustancias.
Los dominios son agrupaciones de átomos de un material magnético en microscópicas regiones magnéticas.
La Inducción magnética se puede dar en el hierro, por ejemplo, con la introducción de un campo magnético, el cuál provoca la alineación de los dominios y da la magnetización.
La Inducción magnética es temporal, pero si permanecen los dominios alineados sin tener un campo, se produce la Retentividad.
La Saturación Magnética es el límite para el grado de magnetización que experimenta un material.
Densidad de flujo magnético y permeabilidad.
• Es el número de líneas de flujo que pasan a través de una unidad de área perpendicular en esa región.
Sus unidades: 1T= 1Wb/m2 = 104G
BA
BA
La densidad de flujo en cualquier punto en un campo magnético se afecta por la naturaleza del medio, sin embargo la intensidad del campo magnético, no depende de la naturaleza de un medio.
Los materiales magnéticos se clasifican de acuerdo a la permeabilidad relativa y se expresa:
0 r0
r
La Permeabilidad Relativa de un material es una medida de su capacidad para modificar la densidad de flujo de un campo a partir de su valor en el vacío.
Los materiales con permeabilidad relativa ligeramente menor que la unidad, son repelidos por un imán fuerte y se llaman materiales diamagnéticos.
Los que tienen permeabilidad ligeramente mayor a la del vacío son paramagnéticos y son débilmente atraídos por un imán fuerte.
Los que tienen permeabilidades altas, como el hierro, cobalto, níquel, acero, etc. son fuertemente atraídos por un imán y se llaman ferromagnéticos.
Campo Magnético y Corriente Eléctrica.
La corriente que pasa a través de un alambre crea una fuerza giratoria en la aguja de la brújula hasta que ésta apunta en una dirección perpendicular al alambre.
Fuerza sobre una carga en movimiento
Sobre una carga eléctrica en movimiento que atraviese un campo magnético aparece una fuerza denominada Fuerza Magnética
La Fuerza Magnética F es perpendicular tanto a la densidad del flujo B como a la velocidad de carga v.
Regla de la mano derecha y la mano izquierda
• Calcula la direccion de F• Los dedos apuntan en
direccion de B y el pulgar a la direccion de v. La palma abierta (dedo indice) esta en direccion de F
mano derecha = cargas positivas
mano izquierda = cargas negativas
• La magnitud de una fuerza magnética varía con el ángulo que forma una carga en movimiento con respecto a la dirección del campo magnético.
Un campo magnético que tenga una densidad de flujo equivalente a un tesla (1weber por metro cuadrado), ejercerá una fuerza igual a 1 newton sobre una carga de 1 coulomb que se mueva en forma perpendicular al campo a velocidad de 1 metro por segundo
Fuerza un conductor por el que circula una corriente
La fuerza sobre un conductor por el que fluye corriente depende del ángulo que forma la corriente con respecto al campo B. La fuerza esta dada en newtons por:
La dirección de la fuerza se puede determinar por la regla de la mano derecha, el el pulgar apunta a la corriente I y los dedos apuntan al campo magnetico B, y la palma hacia F
Efecto Oersted
En 1820, Oersted observó que cuando una corriente eléctrica fluye por un conductor produce un campo magnético que lo rodea, y provoca la desviación de la aguja de una brújula.
Campo magnético en un conductor largo y recto
Para determinar la dirección:
Si el conductor se toma con la mano derecha de modo que el pulgar apunte en la dirección de la corriente convencional, los demás dedos que sujetan al conductor indicarán la dirección del campo magnético.
donde:
B = densidad de flujo
= permeabilidad del medio lo rodea
I = flujo de corriente
r = distancia perpendicular desde el alambre
Otros campos magnéticos
Espira
Otros campos magnéticos
Devanado de muchas vueltas de alambre, enrolladas en forma helicoidal
Interior del solenoideCentro de la bobina
N = no. de vueltas
Histéresis
• Histéresis es el retraso de la magnetización con respecto a la intensidad magnética.
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