Pestaña 8

Electromagnetismo

El electromagnetismo , estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos que se unen en una sola teoría aportada por Faraday, que se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las ecuaciones de Maxwell . Gracias a la invención de la pila de limón, se pudieron efectuar los estudios de los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a través de un conductor .

El Electromagnetismo, de esta manera es la parte de la Física que estudia los campos electromagnéticos y los campos eléctricos , sus interacciones con la materia y, en general, la electricidad y el magnetismo y las partículas subatómicas que generan flujo de carga eléctrica.
El electromagnetismo, por ende se comprende que estudia conjuntamente los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, así como los relativos a los campos magnéticos y a sus efectos sobre diversas sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

Dinamo

La aplicación más importante de la inducción electromagnética es la dinamo. Es un aparato que convierte energía mecánica (rotacional) en energía eléctrica, mediante la inducción de corriente en bobinas de alambre que se hacen girar en un campo magnético. Al girar las bobinas, se abren camino a través de las líneas magnéticas, primero en un sentido y después en el opuesto. Cada vez que cambia el sentido, lo hace la dirección de la corriente inducida, produciéndose así una corriente alterna. La corriente se extrae de las bobinas mediante dos colectores y las escobillas correspondientes. Este aparato en su conjunto se denomina dinamo de corriente alterna o alternador.
En una dinamo de corriente continua, la corriente alterna producida por las bobinas se convierte en corriente continua, utilizando un sistema diferente para «recoger» la corriente. Se emplea un solo anillo con dos intersticios, llamado anillo hendido. Al invertirse la corriente en las bobinas, las muescas dejan atrás las escobillas inviniendo de hecho las conexiones de los alambres y permitiendo que la corriente siga fluyendo en el mismo sentido.

Las denominadas dinamos han sido ampliamente utilizadas por los ciclistas durante años. Gracias a la dinamo, que genera energía eléctrica, los ciclistas han podido circular por las noches por la carretera con una mínima iluminación. En realidad, las denominadas dinamos de bicicleta son alternadores, ya que consisten en un imán, solidario al eje de giro, y una bobina estática, sin delgas, ni escobillas, que rectifiquen la corriente. La corriente así producida es alterna y no continua, a pesar de ello, tradicionalmente, se les ha llamado dinamos.

Magnetismo

Es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influídos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.

Tipos de imanes

Imanes Naturales
Se habla de imanes naturales cuando estos se hallan en la naturaleza, es el caso por ejemplo del mineral magnetita (óxido ferroso-diférrico (Fe3O4), que es un mineral de hierro que cuenta con la propiedad de atraer el metal (hierro, níquel), y se hallan en la corteza terrestre en forma de mineral. Así también es un imán natural el propio planeta tierra que cuenta con un campo magnético que actúa como “imán gigante”, así como otros cuerpos celestes como los planetas, mismos que cuentan con campos magnéticos.

Imanes Artificiales
Se entiende por imanes artificiales a todos aquellos que se producen por la acción del hombre, como lo son por ejemplo los imanes resultantes de la fricción entre un imán (magnetita) y un trozo de hierro, así como los electro-imanes creados por el ser humano al pasar corriente en una bobina.

Imanes Temporales
Se habla de imanes temporales refiriéndose a aquellos que cuentan con un periodo de magnetismo de poca duración, es el caso de los imanes resultado de la fricción de un imán con un trozo de hierro dulce, y los electroimanes cuya duración magnética se da únicamente durante su funcionamiento al conectarse a una corriente eléctrica.

Permanentes
Se habla de imanes permanentes cuando se trata de materiales en los que la magnetización es permanente o duradera, es el caso de los que están conformados por el mineral magnetita y aquellos que son el resultado de la imantación de un trozo de acero, ya sea por medio de otro imán de acero, magnetita u otro material imantado.

Magnetita
Se trata de una sustancia mineral que se halla en la naturaleza y está conformada por mineral de hierro magnetizado (óxido ferroso-diférrico (Fe3O4). Es el primer tipo de imán en el que el ser humano descubrió las propiedades del magnetismo. Se halla en yacimientos minerales presentando la forma de cristales o de masas granuladas, arenas o granos sueltos de un color pardo-obscuro.

Imanes de tierras raras
Se trata de aquellos en cuya composición se encuentran sustancias tales como hierro, boro, neodimio, níquel, cobalto y samario, entre otros componentes. Estos suelen ser más potentes que otros imanes, pero presentan una mayor fragilidad, por ejemplo en caso de golpes, lo que los fragmenta.

Imanes cerámicos
Los imanes cerámicos están conformados por materiales similares a la cerámica o la porcelana, pero conteniendo elementos magnéticos como hierro, magnetita, níquel, y sustancias como distintas tierras raras. Suelen presentar una fragilidad elevada gracias a su consistencia similar a la cerámica. Estos son comunes por ejemplo en las bobinas de bocinas o altavoces, su coloración suele ser gris negruzca.

Imanes flexibles
Se trata de aquellos materiales flexibles compuestos de sustancias plásticas y resinas, así como de materiales magnéticos como el hierro imantado u otros metales y tierras raras magnetizadas. Su uso es común por ejemplo en algunas puertas de refrigeradores en donde estos “unen” las puertas de manera que queden selladas. Su poder de atracción magnética suele ser menor a la de los imanes metálicos, electroimanes y de otros tipos.

Imanes alanicos
Se trata de imanes compuestos principalmente de aluminio, cobalto y níquel (de ahí en nombre de Al-NI-CO, correspondiente a los símbolos de dichos elementos), pero pueden contener otras sustancias con propiedades magnéticas.

Electroimanes
Estos son aquellos resultantes de la fuerza magnética generada por una corriente eléctrica que es pasada por una bobina (generalmente de cobre), que es la que produce por medio del flujo de la corriente una atracción magnética. Estas propiedades magnéticas solo se dan mientras que el campo magnético está en funcionamiento, es decir, mientras continúa la corriente eléctrica fluyendo a través de la bobina. Su uso es muy variado puesto que se utilizan por ejemplo en la industria para imantar y atraer metales (como en el reciclaje de hierro o acero), hasta su uso en motores eléctricos, para distintos fines.

campo magnético

Los imanes están rodeados por un espacio en el cual se manifiestan sus efectos magnéticos .Dichas regiones se llaman campos magnéticos. Las líneas de campo magnético, llamadas líneas de flujo, son muy convenientes para visualizar los campos magnéticos. La dirección de una línea de flujo en cualquier punto tiene la misma dirección de la fuerza magnética que actuaría sobre un imaginario polo norte aislado y colocado en ese punto. las líneas de flujo magnético salen del polo norte de 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 espiras continuas que pasan a través de la barra metálica.