El Magnetismo y el Electromagnetismo

Se comenzó a pensar que el magnetismo (capacidad de atraer objetos) y la electricidad son términos paralelos, ya que uno de los fenómenos que produce la corriente eléctrica es el efecto magnético. El magnetismo, junto con la electricidad, forma lo que se conoce como electromagnetismo.

Los Imanes

Cuando se piensa en el magnetismo, se asocia este término a los imanes. Los imanes son capaces de atraer metales (hierro, cobalto, níquel). Hay imanes naturales (se obtienen de la piedra imán) o fabricados por el hombre, siendo artificiales. Estos imanes artificiales pueden ser fabricados con diferente forma.

Polos Magnéticos

Respecto a la atracción, los imanes tienen zonas en donde se genera una mayor atracción. Estas zonas, conocidas como polos, se encuentran en los extremos del imán. La zona central es una zona neutra que no produce atracción. Los polos del imán se dividen en norte y sur. Estos nombres se dieron cuando se pudo ver que una parte del imán apuntaba hacia el norte geográfico (a ese se lo denominó polo norte magnético) y una de las partes hacia el sur geográfico (a ese se lo denominó polo sur magnético). Se puede ver con la brújula, ya que la misma no es más que un elemento formado por un imán que se orienta dependiendo de los polos geográficos.

Ambos polos se atraen con su diferente, pero se rechazan con su similitud. También, la fuerza de atracción es más evidente cuando la distancia que separa los imanes es pequeña (igual a lo que sucedía con las cargas eléctricas).

Propiedades de los Imanes

Una de las propiedades del imán explica que cuando estos se parten, se autoabastecen formando nuevos imanes. Este nuevo imán tiene polos y zona neutra. Se pudo comprobar que hasta los átomos que forman los imanes actúan como pequeños imanes.

Campos Magnéticos

Los imanes están rodeados por campos de fuerza denominados campos magnéticos. Estos campos se conocen por ser el espacio en el cual se hace sensible una fuerza magnética. Se representa de dos formas:

• Si se busca representar el imán en el espacio, se representa el campo con líneas de fuerza.
• Si se busca representar en un punto, se representa el campo con vectores.

Es importante destacar que el campo magnético solo se hace visible cuando hay movimiento. Los objetos en reposo no lo tienen. Respecto a los electrones que se encuentran en un átomo en movimiento, estos tienen un sentido radial, siendo atraídos hacia el centro. Estos átomos que están en movimiento generan dos tipos de campo alrededor del electrón: uno proviene del movimiento que hace el electrón sobre sí mismo y el otro proviene del movimiento del electrón alrededor del núcleo. El campo magnético más importante es creado por el movimiento sobre sí mismo.

Líneas de Campo Magnético

Las líneas de campo del campo magnético van siempre de norte a sur. Para determinar el sentido de las líneas, se debe aplicar la regla de la mano derecha. Cuando el cable se ve de costado, si la corriente es hacia arriba, el pulgar apunta hacia arriba y si la corriente apunta para abajo, el pulgar va hacia abajo.

El campo alrededor de un conductor es circular. Como ya vimos, el sentido de las líneas depende de la regla de la mano derecha. Cuando el conductor es observado de frente, se grafican flechas. Cuando es observado de costado, se grafica un punto (.) del lado que la corriente es saliente y una x (x) cuando la corriente es entrante.

Para donde se cierran los dedos es la corriente entrante y para donde apuntan antes de cerrarse es saliente. Cuando se busca sacar el campo entre dos conductores, dependiendo del sentido de la corriente en determinados puntos, los valores se suman (si son iguales) o se restan (si son diferentes). Para calcular la corriente se debe realizar esta cuenta:

(Aquí se debe colocar la fórmula para calcular la corriente)

Bobinas y Campos Magnéticos

También hay cables que, conectados a la corriente y enrollados por una bobina, cumplen la misma función que cumpliría un imán, teniendo un campo magnético. Cuando el cable se desconecta o la bobina se desenrolla del mismo, este campo se pierde.

Por tener un campo, tiene su polo norte y polo sur. La corriente, que siempre va de norte a sur, va a tener su sentido dependiendo de dónde estén ubicados los polos. Se determina con la regla de la mano derecha, y el lado que apunta el pulgar va a ser el polo norte magnético del cable enrollado.

Interacción Entre Imanes y Campos Magnéticos

Hay casos en los que se mete un imán dentro de un tubo metálico. Cuando esto sucede, se debe tener en cuenta que ambos elementos están produciendo su campo magnético. El imán, tratando de llegar al final del tubo, produce movimiento que genera su campo y, al chocar este con el del imán, frena el movimiento produciendo que el imán caiga con menos velocidad.

Cuestionario – Extras

Metales y Magnetismo

No todos los metales pueden ser atraídos por un imán. Esto se debe a que la mayoría de los átomos de ese material tienen electrones girando para lados opuestos, compensando los movimientos de átomos que provocan el efecto del imán. Es una excepción que se da en el hierro, cobalto y níquel. Estos tres materiales mencionados al final tienen la particularidad de tener átomos dispersos, que no se compensan con los átomos que provocan el efecto del imán.

Polos Magnéticos y Geográficos

Cuando el polo del imán apunta al polo norte natural de la Tierra, es debido a que se atrae con el polo sur magnético de la Tierra (así de forma viceversa). Los polos geográficos y los polos magnéticos de la Tierra son opuestos en el mismo punto.

Declinación Magnética

La declinación magnética es el punto de la Tierra en donde se forma un ángulo que coincide con el norte magnético y el norte geográfico.

Origen del Magnetismo Terrestre

Las causas del magnetismo terrestre se atribuyen al pensamiento de que hay un núcleo de hierro en el interior de la Tierra, que forma un campo magnético.