MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO

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INACAP SEDE SANTIAGO SUR DOCENTE EDUARDO BENITEZ MAGNETISMO Objetivo: Demostrar mediante definiciones y ejemplos la comprensión del tema de magnetismo, inducción y retentividad. 1.1.- Magnetismo: Hace mas de dos mil años en la ciudad de Magnesia en Turquía se descubrió una roca negra la cuál atraía al hierro, al cuál lo nombraron magnetita o piedra imán .Y a la fuerza de atracción se le conoce como magnetismo, y al objeto que ejerce una fuerza magnética se le llama imán. A las regiones donde se
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    INACAP SEDE SANTIAGO SUR DOCENTE EDUARDO BENITEZ   MAGNETISMO Objetivo: Demostrar mediante definiciones y ejemplos la comprensión del tema demagnetismo, inducción y retentividad. 1.1.- Magnetismo: Hace mas de dos mil años en la ciudad de Magnesia en Turquía se descubrió unaroca negra la cuál atraía al hierro, al cuál lo nombraron magnetita o piedra imán .Ya la fuerza de atracción se le conoce como magnetismo, y al objeto que ejerce unafuerza magnética se le llama imán.A las regiones donde se concentra la fuerza del imán se llaman polos magnéticos.Mas adelante se descubrió la brújula al colgar en un troza de hilo y delgado de laroca negra de magnesia siempre daba vueltas y se desvía apuntando al polo norteun extremo y el otro al polo sur.William Gilbert ( 1540-1603) estableció la ley de la fuerza magnética que dice “polos magnéticos iguales se repelen y polos magnéticos se atraen” No existen polos aislados , no importa cuantas veces se rompa un imán por lamitad ,cada pieza resultante será un imán con un electrón polo norte y un polo sur. 2.1_ Campos Magnéticos :Los imanes están rodeados por un espacio en el cual se manifiestan sus efectosmagnéticos .Dichas regiones se llaman campos magnéticos. L as líneas decampomagnético, llamadas líneas de flujo, son muy convenientes para visualizar loscampos magnéticos. La dirección de una línea de flujo en cualquier punto tiene lamisma dirección de la fuerza magnética que actuaría sobre un imaginario polo norteaislado y colocado en ese punto. las líneas de flujo magnético salen del polo nortede un imán y entran en el polo sur. A diferencia de las líneas de campo eléctrico,  las líneas de flujo magnético no tienen puntos iniciales o finales; forman espirascontinuas que pasan a través de la barra metálica. 3.1.-teoría moderna del magnetismo; El magnetismo es el resultado del movimiento de los electrones en los átomos delas sustancias. Por lo tanto el magnetismo es una propiedad de la carga enmovimiento y está estrechamente relacionado con el fenómeno eléctrico. Deacuerdo con la teoría clásica, los átomos individuales de una sustancia magnéticason, en efecto, diminutos imanes con polos norte y sur. La polaridad magnética delos átomos se basa principalmente en el espín de los electrones y se debe sólo enparte a sus movimientos orbitales alrededor del núcleo.Además, los campos magnéticos de todas las partículas deben ser causados porcargas en movimiento y tales modelos nos ayudan a describir los fenómenos .Losátomos en un material magnético están agrupados en microscópicas regionesmagnéticas a las cuales se aplica la denominación de dominios. Se piensa quetodos los átomos dentro de un dominio están polarizados magnéticamente alo largode un eje cristalino. En un material no magnetizado, estos dominios se orientan endirecciones al azahar Se usa un punto para indicar que una flecha está dirigidahacia afuera del plano, y una cruz indica una dirección hacia adentro del plano. Siun gran número de dominios se orientan en la misma dirección el material mostraráfuertes propiedades magnéticas.La teoría del magnetismo demuestra que para gran número de los efectosmagnéticos observados en la materia. Por ejemplo, una barra de hierro nomagnetizada se puede transformar en un imán simplemente sosteniendo otro imáncerca de ella o en contacto con ella. Este proceso, llamado inducción magnética. Las tachuelas se convierten por inducción en imanes, temporalmente. Observe quelas tachuelas de la derecha se magnetizaron, a pesar de que en realidad no se hanpuesto en contacto con el imán. La inducción magnética se explica por medio de lateoría del dominio.La introducción de un campo magnético provoca la alineación de los dominios, yeso da por resultado la magnetización.El magnetismo inducido suele ser sólo temporal, y cuando se retira el campo losdominios gradualmente vuelven a estar desorientados. Si los dominios permanecenalineados en cierto grado después de que el campo se ha eliminado, se diceque el material está  permanentemente magnetizado. La capacidad de retener elmagnetismo se conoce como retentividad.    Otra propiedad de los materiales magnéticos que se explica fácilmente a la luz de lateoría del dominio es la saturación magnética. Tal parece que existe un límite parael grado de magnetización que experimenta un material. Una vez que se haalcanzado dicho límite, ningún campo externo, por fuerte que sea puedeincrementarla magnetización. Se piensa que todos sus dominios ya se han alineado. TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA A finales del siglo XVIII y principios del XIX se investigaron simultáneamente las teorías de laelectricidad y el magnetismo. En 1819, el físico danés Hans Christian Oersted llevó a cabo unimportante descubrimiento al observar que una aguja magnética podía ser desviada por unacorriente eléctrica. Este descubrimiento, que mostraba una conexión entre la electricidad y elmagnetismo, fue desarrollado por el científico francés André Marie Ampère, que estudió lasfuerzas entre cables por los que circulan corrientes eléctricas, y por el físico francés DominiqueFrançois Arago, que magnetizó un pedazo de hierro colocándolo cerca de un cable recorridopor una corriente.En 1831, el científico británico Michael Faraday descubrió que el movimiento de un imán en lasproximidades de un cable induce en éste una corriente eléctrica; este efecto era inverso alhallado por Oersted. Así, Oersted demostró que una corriente eléctrica crea un campomagnético, mientras que Faraday demostró que puede emplearse un campo magnético paracrear 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 eidentificó la luz como un fenómeno electromagnético. INTRODUCCION El estudio del magnetismo se remonta a la observación de “piedras” que se encuentran en la naturaleza(esto es, magnetita) atraen al hierro. Es posible establecer que todos aquellos fenómenos magnéticoscuando dos cargas están en movimiento, entre ellas surge una fuerza que se denomina fuerza magnética.La ciencia de la electricidad nació con la observación, conocida por Tales de Mileto el año 600 a.c. de quede un pedazo de ámbar frotado atrae pedacitos de paja. Cuando dos cargas eléctricas se encuentran enreposo, entre ellas existe una fuerza denominada electrostática.Estas dos ciencias se desarrollaron independientemente una de la otra hasta 1820, cuando un científicollamado Hans Christian Oesrted (1777-1851) observó una relación ente ellas, a saber, que la corrienteeléctrica de un alambre puede afectar a una aguja magnética de una brújula.Esta ciencia fue impulsadapor muchos investigadores. 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 laelectricidad, srcinado la rama de la física que actualmente se conoce como electromagnetismo.A través de este trabajo de investigación daremos a conocer el fenómeno de electromagnetismo, unfenómeno que fue descubierto a finales del siglo XVIII y principios del XIX este fenómeno se descubriócuando se investigó simultáneamente las teorías de la electricidad y el magnetismo.Este trabajo dará a conocer sus usos en la actualidad, su definición, y la tarea que este tiene en el mundo  HISTORIA DEL ELECTROMAGNETISMO Una parte de la historia del electromagnetismo se monta a los chinos que sugieren que elelectromagnetismo fue conocido a principios del año 2000 a.c, otra parte de la historia se remonte a losantiguos griegos que observaron los fenómenos eléctricos y magnéticos posiblemente a principios del año700 a.c . Para ello 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 conoció al observar que pedazos deroca natural llamada magnetita (Fe3 O4) atraen el hierro. ( la palabra eléctrico proviene del vocablo griegopara el ámbar, electrón. La palabra magnética viene del nombre de un distrito central al norte de Greciadonde se descubrió, Magnesia.)En 1600, William Gilbert descubre que la electrificación no estaba limitada al ambarsino que este era unfenómeno general. Así, científicos electrificaron una variedad de objetos, incluyendo gallinas y personas.Experimentos realizados por charles Coulomb en 1785 confirmaron la ley inverso del cuadrado para laelectricidad.Hasta principios del siglo XIX los científicos establecieron que la electricidad y el magnetismo son, enefecto, fenómenos relacionados. En 1820 Hans Oersted descubre que una brújula sé deflecta cuando secoloco cerca de un circuito que lleve corriente eléctrica. En 1831, Michael Faraday, y simultáneamente,Joseph Heary, demuestran que, cuando un magneto o imán (o de manera equivalente, cuando elmagneto se mueve cerca de un alambre), una corriente eléctrica se observa en el alambre. En 1873,James Clerk Maxwell uso estas observaciones y otros factores experimentales como base, y formulaleyes del electromagnetismo que se conocen actualmente. (Electromagnetismo es el nombre dado a lacombinación de los campos eléctrico y magnético.)Poco tiempo después (alrededor de 1888), Heinrich Hertz verifica las predicciones de Maxwellproduciendo ondas electromagnéticas en el laboratorio. Esto fue seguido por desarrollos prácticos comola radio y la televisión.Las contribuciones de Maxwell a la ciencia del electromagnetismo fueron especialmente significativasdebido a que las leyes formuladas por él son básicas para todas las formas de los fenómenoselectromagnéticos. Su trabajo es comparable en importancia al descubrimiento de Newton con sus leyesdel movimiento y la teoría de la gravitación.Otra parte de la historia muestra a los antiguos griegos que no ignoraban la existencia de una piedramagnética capaz de atraer el hierro y habían comprobado que este metal se imantaba si se ponía encontacto con un imán. Varios siglos antes de nuestra era parece ser que los chinos empleaban ya labrújula, instrumento basado en las propiedades de la aguja imantada, que no llegó, sin embargo, aEuropa hasta el siglo XV, cuando empezaron a utilizarla los navegantes en sus viajes exploratorios.El descubrimiento científico básico logrado por Edison (a pesar del hecho de que ese estableció casi 1100patentes) mejoró del desarrollo de los sistemas de comunicación modernos (radio, telefonía, radar y tv).Durante el periodo que Edison se dedicaba a preparar la luz eléctrica, colocó un filamento metálico en unaampolla de vidrio e hizo el vacío en su interior (tubo vacío) con un segundo electrodo que estabaconectado al polo positivo de una batería. Descubrió que cuando hacia pasar una corriente a través delfilamento y éste se calentaba y se ponía incandescente, un flujo de electricidad (electrones) pasaba através del espacio vacío en el tubo al electrodo cargado positivamente (la placa) y volvía a la batería. Estefenómeno se llama efecto Edison, pero Edison no vio en su dispositivo posibilidades prácticas y no hizonada con el excepto, patentarlo.Veinte años después, Fleming utilizó el efecto Edison para inventar un diodo rectificado, un dispositivopara convertir la corriente alterna en corriente directa. Este fue en esencia el tubo de vacío de doselementos de Edison. Unos años mas tarde, De forest agregó un tercer electrodo (una rejilla) al tubo devacío de los electrodos de Edison. Este dispositivo hizo posible amplificar las energías de las ondaselectromagnéticas extremadamente débiles (radiondas) que son emitidas por las señalas eran fortalecidasy reenviadas a mayor distancia, y pudieron entonces utilizarse los altavoces. Este fue el auténtico meollode los sistemas de comunicación modernos y de la vasta industria electrónica que se ha desarrolladodurante este siglo. TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA A finales del siglo XVIII y principios del XIX se investigaron simultáneamente las teorías de la electricidady el magnetismo. En 1819, el físico danés Hans Christian Oersted llevó a cabo un importantedescubrimiento al observar que una aguja magnética podía ser desviada por una corriente eléctrica. Estedescubrimiento, que mostraba una conexión entre la electricidad y el magnetismo, fue desarrollado por elcientífico francés André Marie Ampère, que estudió las fuerzas entre cables por los que circulan corrienteseléctricas, y por el físico francés Dominique François Arago, que magnetizó un pedazo de hierrocolocándolo cerca de un cable recorrido por una corriente.
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