jueves, 10 de enero de 2013

MAGNETISMO, IMANES Y ELECTROIMANES


INTRODUCCIÓN:
El magnetismo se refiere al material que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. En teoría del magnetismo dice que los dominios magnéticos cuando no están magnetizados se organizan al azar y cuando están magnetizados estos se orientan hacia un solo lado. Lo materiales magnéticos se dividen en tres los cuales son Para-magnéticosdiamagneticos  y ferromagnéticos.

1; ¿Qué es un imán?
2; ¿De qué habla la teoría del magnetismo?
3; ¿En cuántas partes se dividen los materiales magnéticos (menciónalos)?
4; ¿Qué es y da un ejemplo de un electro-imán?
 Magnetismo:
Magnetismo
Existe en la naturaleza un mineral llamado magnética o piedra imán que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre de magnetismo.
Los imanes:
Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnética (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imán permanente es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un imán temporal no conserva su magnetismo tras haber sido imantado.
En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural.
La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B.
 Teoría moderna del magnetismo.
Desde hace tiempo es conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.
Imantar un material es ordenar sus imanes atómicos.
En la figura derecha se observa en primer lugar un material sin imantar y debajo un material imantado.
El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. Además de su capacidad de atraer metales, tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnéticos diferentes llamados Norte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos imanes estos se repelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro se atraen. Otra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendrá los dos polos.
Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro.
La atracción o repulsión entre dos polos magnéticos disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos.
Campo magnético:
Se denomina campo magnético a la región del espacio en la que se manifiesta la acción de un imán.
Un campo magnético se representa mediante líneas de campo.
Un imán atrae pequeños trozos de limadura de hierro, níquel y cobalto, o sustancias compuestas a partir de estos metales (ferromagnéticos).
La imantación se transmite a distancia y por contacto directo. La región del espacio que rodea a un imán y en la que se manifiesta las fuerzas magnéticas se llama campo magnético.
Las líneas del campo magnético revelan la forma del campo. Las líneas de campo magnético emergen de un polo, rodean el imán y penetran por el otro polo.
1.   Líneas de fuerza magnéticas
2.    http://www.naturaleza-asombrosa.info/2010/11/el-increible-magnetismo.html

El campo magnético de un imán de herradura se pone de manifiesto por la distribución de las limaduras de hierro, que indican la intensidad y dirección del campo en cada punto. Las limaduras se alinean con las ‘líneas de campo’, que muestran la dirección del campo en cada punto. Cuanto más juntas están las líneas, más intenso es el campo.

El magnetismo está muy relacionado con la electricidad. Una carga eléctrica está rodeada de un campo eléctrico, y si se está moviendo, también de un campo magnético. Esto se debe a las “distorsiones” que sufre el campo eléctrico al moverse la partícula.
El campo eléctrico es una consecuencia relativista del campo magnético. El movimiento de la carga produce un campo magnético.
En un imán de barra común, que al parecer esta inmóvil, está compuesto de átomos cuyos electrones se encuentran en movimiento (girando sobre su órbita. Esta carga en movimiento constituye una minúscula corriente que produce un campo magnético. Todos los electrones en rotación son imanes diminutos.

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/index9.htm

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisicaii/magnetismo.cfm

LOS MATERIALES MAGNÉTICOS  SE DIVIDEN EN TRES:
·        PARA-MAGNÉTICOS:
En palabras simples los materiales para-magnéticos son aquellos que son atraídos por los imanes al estar cerca de ellos, pero se imantan débil mente. 
 Los materiales Paramagnéticos son ligeramente más magnéticamente permeables que aire o vacío, tienen una baja (pero positiva) susceptibilidad a los campos magnéticos, son levemente atraídos por estos y no retienen sus propiedades magnéticas una vez que se retira el campo externo. 
La debilidad de la fuerza de atracción se explica en términos de que los imanes moleculares están en completo desorden (ya que la interacción entre ellos es muy débil), y el campo magnético externo sólo alcanza para orientarlos ligeramente.

http://materialesparamagneticos.blogspot.mx/2009/04/materiales-paramagneticos.html





·        DIAMAGNETISMO
Es el cuerpo cuya susceptibilidad magnética es menor que la unidad. Poseen una susceptibilidad negativa. Si nos imaginarnos cada electrón atómico como una pequeña espira de corriente, que llevará asociada un pequeño momento di polar magnético. En ausencia de campo magnético, la contribución de los electrones que giran en un sentido se cancela con la de los que giran en sentido opuesto y la magnetización será nula. 
El diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en ser repelidos por los imanes. Es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos los cuales son atraídos por los imanes. 
                                                                                                                                                                                 

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Diamagn%C3%A9tico

·        FERROMAGNÉTICOS.
Los materiales ferromagnéticos, compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales, son los materiales magnéticos más comunes y se utilizan para el diseño y constitución de núcleos de los transformadores y maquinas eléctricas.
Los materiales ferromagnéticos poseen las siguientes propiedades y características que se detallan a continuación.
  • Aparece una gran inducción magnética al aplicarle un campo magnético.
  • Permiten concentrar con facilidad líneas de campo magnético, acumulando densidad de flujo magnético elevado.
  • Se utilizan estos materiales para delimitar y dirigir a los campos magnéticos en trayectorias bien definidas.
  • Permite que las maquinas eléctricas tengan volúmenes razonables y costos menos excesivos


http://patricioconcha.ubb.cl/transformadores/materiales_ferromagneticos.htm





Electroimanes.
Un electroimán es un imán que funciona con electricidad. Puede conectarse y desconectarse. Las bobinas están casi siempre echas de alambre de cobre porque es un conductor eléctrico excelente.
Los Electroimanes tienen muchos usos como los que a continuación mencionamos:
·         Un timbre eléctrico: los Electroimanes hacen que el martillo vibre de allá para acá tocando el timbre.
·         Una grúa: una grúa para chatarra puede levantar un coche entero.  Lo mueve a su posición y se desconecta para soltarlo.
·         Una herramienta de cirujano: un cirujano oftalmólogo puede sacar restos de acero del ojo de un paciente usando un electroimán. Se aplica corriente hasta que tira solo lo suficiente para quitar suavemente el metal.






Conclusión.
El magnetismo tiene mucha aplicabilidad en la vida cotidiana pues está presente en varios aparatos que nosotros utilizamos con frecuencia, los cuales nos facilitan la vida cotidiana al disminuir el tiempo en que las realizamos, y brindarnos la oportunidad de emplearlo en otras actividades, así como también nos permite conocer cómo ha evolucionado la tecnología con el uso de la electricidad y el magnetismo a la vez.



No hay comentarios:

Publicar un comentario