Campomagntico y corriente electrica PDF

Preview

Summary

campo electrico y magnético...

Description

Desde mucho tiempo atrás se notaba que la brújula de un barco cambiaba de dirección cuando los rayos en una tormenta caían cerca de este. Sin embargo, fue a principios del Siglo XIX cuando se empezó a investigar la influencia de la electricidad sobre una aguja magnética. BRÚJULAS En su forma más sencilla este tipo de brújula está formado por una aguja magnetizada montada en un pivote situado en el centro de un círculo graduado fijo (denominado rosa de los vientos) de modo que la aguja pueda oscilar libremente en el plano horizontal. El compás náutico, una brújula magnética utilizada en la navegación, tiene varios haces de agujas magnetizadas paralelas fijados a la parte inferior de la rosa que pivota sobre su centro en un recipiente de bronce cubierto de vidrio. El recipiente está montado en un balancín, por lo que la rosa mantiene una posición horizontal a pesar del balanceo y cabeceo del barco. IMANES El imán natural o magnetita es un material ferromagnético de las llamadas “ferritas” u “óxidos ferromagnéticos” Fe3O4 que son materiales con muchas aplicaciones industriales. Características de los imanes: 1) Un imán atrae ciertos materiales, por ejemplo piezas de hierro. Las fuerzas magnéticas se ejercen a distancia, sin contacto, en vacío o a través de materiales no magnéticos (cobre, aluminio, plomo, vidrio, ladrillo, madera, plástico etc.)

2) Un imán tiene regiones denominadas polos magnéticos, donde la fuerza que ejerce es mayor. Hay solo 2 polos magnéticos (Norte y Sur) y estos nunca pueden aislarse. 3) Entre dos imanes cualesquiera, no solo hay fuerzas atractivas, también hay fuerzas repulsivas. Si se acerca un imán a otro, se observa que los polos del mismo tipo se repelen, mientras que dos polos de distinto tipo se atraen. Estos se cumple aunque los imanes sean de diferente tamaño o forma. 4) Si acercamos piezas de hierro a un imán, sobre estas se inducen polos magnéticos en el mismo sentido que los polos del imán. Estas piezas pueden conservar durante largo tiempo algo de la magnetización inducida, como si fuesen imanes. Se los denomina imanes temporales. 5) Un imán puede perder su capacidad de atracción y repulsión magnética si se lo calienta y/o golpea. Cuando no tiene ningún polo magnético, se dice que esta desmagnetizado. 6) Un imán genera a su alrededor un Campo Magnético. Este es un campo vectorial, lo que significa que a cada punto alrededor del imán, le corresponde un vector campo magnético. CAMPO MAGNÉTICO El campo magnético puede ser representado por Líneas de Campo, como vimos en campo eléctrico. Si colocamos debajo de un vidrio horizontal un imán y esparcimos por encima limaduras de hierro estas se ubican de manera que podemos visualizar las líneas de campo magnético como se ve en la figura. Otra

forma

de

explorar

un

campo

magnético es con una brújula, esta siempre se orienta en la dirección del campo magnético. Si vamos registrando las direcciones de la brújula e intentáramos unirlas llegaríamos a una forma similar que las que describen las limaduras de hierro. El sentido de las líneas de campo es desde el polo N hacia el polo S. Las

líneas de campo son cerradas y se continúan dentro del imán. El vector campo magnético se simboliza con 

la letra B y su unidad en el S.I es el Tesla (T) en honor a Nicolás Tesla. Vector Campo Magnético: Dirección: El vector en ese punto es tangente a la línea de campo. Punto de aplicación: sobre las líneas de campo. Sentido: Es el mismo que las líneas de campo. Módulo: Cuánto más apretadas están las líneas de campo, mayor es el módulo, por ejemplo, en las cercanías de los polos. LA UNIÓN DE LA ELECTRICIDAD Y EL MAGNETISMO: EFECTO OERSTED En el año 1820, el físico danés Hans Christian Oersted intentaba demostrar la falta de interacción entre

una

magnéticos,

corriente

eléctrica

cuando

observó

y

los

Polos

justamente

lo

contrario. El

experimento

consistía

en

colocar

horizontalmente y siguiendo la línea norte-sur terrestre un largo conductor eléctrico y situar debajo y paralelamente a él una aguja magnética. Al conectar la corriente Oersted observó cómo la aguja imantada se desviaba y se orientaba perpendicularmente al alambre conductor. En realidad, el experimento demostró que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos, iniciando así el estudio del electromagnetismo.

Campo magnético generado por una corriente eléctrica Si

por

un

conductor

eléctrico

(cable)

colocado verticalmente hiciéramos circular corriente eléctrica las líneas de campo magnético son circunferencias concéntricas a este. El vector campo magnético en este caso también es tangente a la línea de campo

en

ese

punto.

Y

su

módulo

dependerá de la intensidad de corriente (I) que circule por el conductor, la distancia (d) a la que se encuentre el punto en el que se quiere hallar el valor del campo y la constante de proporcionalidad k= 2,0 x 10

-7

Tm/ A (Tesla

metro/ Ampere).

Adaptado del libro: Gonzáles, Egaña y Berruti, 2009. “Interacciones y Campos”. Montevideo. Contexto....