COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE TLAXCALA PLANTEL 15

FISICA 2

ELECTROMAGNETISMO

ROSENDO JIMENEZ

IRAIS PEREZ VASQUEZ

CUARTO SEMESTRE

401

INTRODUCCION

El estudio del magnetismo comenzó con la observación de que algunas piedras que se encuentran en la naturaleza, atraen al hierro.

Cuando dos cargas están en movimiento, entre ellas surge una fuerza que se denomina fuerza magnética.

La ciencia de la electricidad nació con el descubrimiento conocido por Tales de Mileto, en el año 600 a.C, de que un trozo de ámbar frotado atrae pedazos de paja.

Cuando dos cargas eléctricas se encuentran en reposo, entre ellas existe una fuerza llamada electrostática.

Estas dos ciencias se desarrollaron independientemente una de la otra hasta 1820, cuando un científico llamado Hans Christian Oesrted (1777-1851) observó una relación entre ellas, al saber, que la corriente eléctrica de un alambre puede afectar a una aguja magnética de una brújula.

Poco después se comprobó que todo fenómeno magnético era producido por corrientes eléctricas, es decir se lograba de manera definitiva, la unificación de magnetismo y la electricidad, originando la rama de la física que actualmente se conoce como electromagnetismo.

HISTORIA DEL ELECTROMAGNETISMO

El electromagnetismo tiene sus inicios en los chinos a principios del año 2000 a.C. Otra parte de la historia se remonta a los antiguos griegos que observaron los fenómenos eléctricos y magnéticos posiblemente en el año 700 a.C. Descubrieron que un pedazo de ámbar frotado se electrificaba y era capaz de atraer trozos de paja o plumas.

La existencia de la fuerza magnética se conocía al observar que pedazos de roca natural llamada magnetita (Fe3O4) atraen el Hierro. (La palabra eléctrico proviene del vocablo griego para el ámbar).

En 1600, Wiliam Gilbert descubre que la electrificación no estaba limitada al ambarsino, que éste era un fenómeno general. Así, científicos electrificaron una variedad de objetos, incluyendo gallinas y personas. Experimentos realizados por Charles Coulomb en 1785 confirmaron la Ley inversa del Cuadrado para la electricidad.

Hasta principios del siglo XIX los científicos establecieron que la electricidad y el magnetismo son, en efecto, fenómenos realizados en 1820. Hans Oersted descubre que una brújula se reflecta cuando se coloca cerca de un circuito que lleve corriente eléctrica.

En 1831, Michael Faraday y Joseph Heary, demuestran que, cuando un magneto o un imán (o de manera equivalente cuando al magneto se mueve cerca de un alambre), se observa una corriente eléctrica en el alambre.

En 1873, James Clero Maxwell usa estas observaciones y otros factores experimentales como base, y formula leyes del electromagnetismo que se conocen actualmente.

TEORIA ELECTROMAGNETICA

A finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX se investigaron simultáneamente las teorías de la electricidad y el magnetismo.

En 1819, el físico danés Hans Christian Oersted llevo a cabo un importante descubrimiento al observar que una aguja magnética podía ser desviada por una corriente eléctrica.

Este descubrimiento, que mostraba una conexión entre la electricidad y el magnetismo, fue desarrollado por científico francés Andre Marie Ampere, que estudio las fuerzas entre cables por los que circulan corrientes eléctricas.

En 1831, 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.

Así, Oersted demostró que una corriente eléctrica crea un campo magnético, mientras que Faraday demostró que puede emplearse un campo magnético para crear una corriente eléctrica.

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. .

¿Qué estudia el magnetismo?

Es la parte de la física que estudia las propiedades de los campos magnéticos a si como las interacciones entre los imanes naturales.

¿Qué es el electromagnetismo?

Es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell.

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo.

LEY DE ANDRE M. AMPERE

En física del magnetismo, la Ley de ampere, también conocida como efecto Oersted, relaciona un campo magnético estático con la causa que la produce, es decir, una corriente eléctrica estacionaria.

Es análoga a la Ley de Gauss.

Descubrimiento de Andre M. Ampere

Andre-Marie Ampere en Francia advirtió que si una corriente en un hielo ejercía una fuerza magnética sobre una aguja dos hielos semejantes también deberían interactuar magnéticamente.

Mediante una serie de ingeniosos experimentos mostró que esta interacción era siempre y fundamental.

Las corrientes paralelas (rectas) se atraen las corrientes antiparalelas se repelen.

La fuerza entre dos largas corrientes rectas y paralelas eran inversamente proporcionales a la distancia entre ellas y a la de intensidad de la corriente que pasaba por cada una.

INDUCCION ELECTROMAGNETICA

Es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático.

Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce una corriente inducida. Esto fue descubierto por Michael Faraday quien lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético.

Ondas electromagnéticas

Supongamos que en algún punto del espacio localizamos a un dipolo eléctrico, y que decimos que allí está el origen de nuestro sistema de coordenadas.

Para calcular el campo eléctrico de esta sencilla distribución de cargas, y sabemos también que se puede representar por líneas de campo.

Teniendo como referencia que a partir del tiempo t = 0, las cargas del dipolo ejecutan movimiento armónico simple con centro ene el origen a cierta frecuencia f, de modo que después de la mitad de un periodo; cuando t = 1/2 f, nuevamente el dipolo alcanza su valor máximo, pero está invertido con respecto a su orientación inicial. Esperamos que nuestro medidor registre una variación sinusoidal de frecuencia f en el campo eléctrico en el punto A.

APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO

• Trenes de levitación magnética: Estos trenes no se mueven en contacto con los rieles, sino que van "flotando" a unos centímetros sobre ellos debido a una fuerza de repulsión electromagnética. Esta fuerza es producida por la corriente eléctrica que circula por unos electroimanes ubicados en la vía de un tren, y es capaz de soportar el peso del tren completo y elevarlo.
  
• Timbres: Al pulsar el interruptor de un timbre, una corriente eléctrica circula por un electroimán creado por un campo magnético que atrae a un pequeño martillo golpea una campanilla interrumpiendo el circuito, lo que hace que el campo magnético desaparezca y la barra vuelva a su posición. Este proceso se repite rápidamente y se produce el sonido característico del timbre.
  
• Motor eléctrico: Un motor eléctrico sirve para transformar electricidad en movimiento. Consta de dos partes básicas: un rotor y un estator. El rotor es la parte móvil y esta formado por varias bobinas. El estator es un imán fijo entre cuyos polos se ubica la bobina. Su funcionamiento se basa en que al pasar la corriente por las bobinas, ubicadas entre los polos del imán, se produce un movimiento de giro que se mantiene constante, mediante un conmutador, generándose una corriente alterna.
  
• Transformador. Es un dispositivo que permite aumentar o disminuir el voltaje de una corriente alterna. Esta formado por dos bobinas enrolladas en torno a un núcleo o marco de hierro. Por la bobina llamada primario circula la corriente cuyo voltaje se desea transformar, produciendo un campo magnético variable en el núcleo del hierro. Esto induce una corriente alterna en la otra bobina, llamada secundario, desde donde la corriente sale transformada. Si el numero de espiras del primario es menor que el del secundario, el voltaje de la corriente aumenta, mientras que, si es superior, el voltaje disminuye.
  
  
  
   

 

 

 

CONCLUSION

El estudio del electromagnetismo es importante, por que se han realizado a lo largo del tiempo varias observaciones en la Ciencia del magnetismo donde se ha vuelto central en nuestra tecnología como medio ideal de almacenamiento de datos en cintas magnéticas, discos magnéticos y brújulas magnéticas.

Además de que tiene aplicaciones de suma importancia en el ámbito médico; su aplicación sería las resonancias magnéticas, que son para el análisis de enfermedades que no se pueden apreciar a simple vista.