Los imanes son muy importantes para nuestra vida. Ya que los vemos en mucho lugares como en las neveras & demás
Los imanes tienen dos tipos:
NATURALES:
Tienen la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su caracteristica de atraer hierros es natural & no es influida por los seres humanos.
Están compuestos por el oxido de hierro
son aquellos que se encuentran en la Tierra y que atraen al hierro. Denominados magnetita , hoy sabemos que es hierro cristalino Fe3O4. Pero también la Tierra es un imán natural.
Son cuerpos que han sido imanados en forma artificial. El hierro y el acero pueden ser magnetizados. El acero se magnetiza permanentemente, como comprobaste con la aguja; lo mismo sucede con las tijeras: si la dejas en contacto con el imán durante un rato, se magnetizarán.
Iman: Es un cuerpo o dispositivo con un campo magnetico (que atrae o repele otro iman) significativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes (por ejemplo, con un campo magnetico terrestre)
Los electrones, son, por así decirlo, pequeños imanes. En un imán todos los electrones tienen la misma orientación creando una fuerza magnética.
Un material magnético, es aquel que presenta cambios físicos al estar expuesto a un campo magnético.
Se pueden clasificar en 8 tipos, pero solo tres son los que definiremos en profundidad.
NATURALES:
Tienen la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su caracteristica de atraer hierros es natural & no es influida por los seres humanos.
Están compuestos por el oxido de hierro
son aquellos que se encuentran en la Tierra y que atraen al hierro. Denominados magnetita , hoy sabemos que es hierro cristalino Fe3O4. Pero también la Tierra es un imán natural.
ARTIFICIALES:
Son las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes & conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracciónSon cuerpos que han sido imanados en forma artificial. El hierro y el acero pueden ser magnetizados. El acero se magnetiza permanentemente, como comprobaste con la aguja; lo mismo sucede con las tijeras: si la dejas en contacto con el imán durante un rato, se magnetizarán.
Iman: Es un cuerpo o dispositivo con un campo magnetico (que atrae o repele otro iman) significativo, de forma que tiende a juntarse con otros imanes (por ejemplo, con un campo magnetico terrestre)
Electroimán
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.
En 1819, el físico danés Hans Christian Ørsted descubrió que una corriente eléctrica que circula por un conductor produce un efecto magnético que puede ser detectado con la ayuda de una brújula. Basado en sus observaciones, el físico estadounidense Joseph Henry inventó el electroimán en 1825. El primer electroimán era un trozo de hierro con forma de herradura envuelto por una bobina enrollada sobre él. Henry envolvió los cables por los que hizo circular la corriente de una batería. Henry podía regular su electroimán, lo que supuso el principio del uso de la energía eléctrica en máquinas útiles y controlables, estableciendo los cimientos para las comunicaciones electrónicas a gran escala
Propiedades Magnéticas
El magnetismo es un fenómeno físico por la que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros.. |
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Los electrones, son, por así decirlo, pequeños imanes. En un imán todos los electrones tienen la misma orientación creando una fuerza magnética.
Un material magnético, es aquel que presenta cambios físicos al estar expuesto a un campo magnético.
Se pueden clasificar en 8 tipos, pero solo tres son los que definiremos en profundidad.
| Tipo de Material | Características |
| Diamagnético | Las lineas magnéticas de estos materiales, son opuestas al campo magnético al que estén sometidos, lo que significa, que son repelidos. No presenta ningún efecto magnético aparente. Ej: bismuto, plata, plomo, etc. |
| Paramagnético | Cuando están expuestos a un campo magnético, sus lineas van en la misma dirección, aunque no están alineadas en su totalidad. Esto significa, que sufren una atracción similar a la de los imanes. Ej: aluminio, paladio, etc. |
| Ferromagnético | Son materiales que al estar a una temperatura inferior al valor determinado, presentan un campo magnético fuerte. Ej: hierro, cobalto, níquel, etc. |
| Antiferromagnético | No es magnético aún habiendo un campo magnético. Ej: óxido de manganeso. |
| Ferrimagnético | Es menos magnético que los Ferromagnético. Ej: Ferrita de hierro. |
| Superparamagnético | Materiales Ferromagnéticos suspendidos en una Matriz Dieléctrica. Ej: materiales de vídeo y audio |
| Ferritas | Ferromagnético de bajo nivel de conductividad. |
| No magnéticos | Los campos magnéticos no tienen efecto en ellos. Ej: el vacío. |
LEYES MAGNÉTICAS
La existencia de dos tipos de fuerzas de interacción magnética (atractivas y repulsivas) fue demostrada por W. Gilbert,donde observó que existen fuerzas de atracción entre polos de diferentes especie y de repulsión si son de la misma especie.
La atracción y repulsión de los polos magnéticos fue estudiada cuantitativamente por John Michell en el año de 1750; utilizando una balanza de torsión, Michelle demostró que la atracción y repulsión de los polos de los imanes sonde igual intensidad y varían inversamente al cuadrado de la distancia entre polos.
Estos resultados fueron confirmados poco después de Coulomb. La de la fuerza existente entre dos polos magnéticos. Es semejante a lo que existe entre dos cargar eléctricas, pero existe una diferencia importante: los polos magnéticos siempre se presentan por parejas. De esto Coulomb estable la siguiente ley general para los polos magnéticos:
Existen varias leyes que demuestran las Leyes Magnéticas: Primera ecuación de maxwell (ley de Gauss para la electricidad): las cargas eléctricas son fuentes o manantiales cuyas líneas de fuerza tienen comienzo y fin los experimentos que confirman esta ecuación son la repulsión de carga con diferentes signo.
Segunda ecuación (ley de Gauss para el magnetismo): Esta ecuación que describo el campo magnético dice que el flujo neto del campo magnético atreves de cualquier superficie cerrada es 0 esto es cierto para el espacio dado que no existen polos magnéticos aislados , muestra que las líneas de campo son cerradas sin inicio ni final.
Tercera ecuación (ley Farday) describe el fenómeno que provoca el efecto eléctrico en un campo magnético cambiante que en un campo magnético variable induce el campo eléctrico un imán en una bobina es capas de crear corriente eléctrica en ella.
Cuarta ecuación : Ley ampere maxwell :esta ecuación describe el efecto magnético de una corriente o campo magnético cambiante , un campo magnético puede ser producido por una corriente eléctrico o por un campo eléctrico variable el experimento confirma que una corriente es capas de generar un campo magnético.
Experimento Hertz : Hertz logro generar y detectar ondas con características que se ajustaban a la teoría electromagnéticas de maxwell. Las conclusiones de Herts son que al hacer oscilar las esferas están aferradas energía que se propagaba hasta afuera detectaba en forma de onda. Estas ondas tienen una frecuencia y longitud de onda tal que su velocidad de propagaciones la misma con que se propaga la luz en el vació . Los resultados coinciden con maxwell .
Ondas electromagnéticas :son emitidas por cualquier carga eléctrica o magnética que oscila o que son perpendiculares entre si.Velocidad de propagación de una onda electromagnética : se deduce que el valor que adquiere un campo eléctrico en un punto del espacio debe ser directamente proporcional a la intensidad del campo magnético n l con una constante de proporcionalidad correspondiente a la velocidad de propagación de la onda electromagnética que se asemeja o relaciona con la velocidad de la luz.
Formula E= C x b c= WEA RARA (LONG) X F
Introducción electromagnética : Además de producir fuerzas sobre cargas en movimiento o sobre conductores por cual circula corriente eléctrica el campo magnético tienen otros efectos como generar corriente.
Oersted dice que las corrientes eléctricas eran capas de crear campos eléctricos sin embargo para completarla compresión que existía entre la electricidad el magnetismo hizo experimentos . Faraday comprobó que un flujo magnético variable en el tiempo era capaz de viajar.
LEYES DE FARADAY Y LENZ
En 1831 Faraday descubrió la inducción electromagnética, y el mismo año demostró la inducción de una corriente eléctrica por otra.Durante este mismo periodo investigólos fenómenos de la electrólisis y descubrió dos leyes fundamentales:
Que la masa de una sustancia depositada por una corriente eléctrica en una electrolisis es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por el electrólito. Que las cantidades de sustancias electrolíticas depositadas por la acción de una misma cantidad de electricidad son proporcionales a las masas equivalentes de las sustancias.
También demostró que un recinto metálico(caja o jaula de Faraday) forma una pantalla eléctrica. Sus experimentos en magnetismo le llevaron a dos descubrimientos de gran importancia. Uno fue la existencia del diamagnetismo y el otro fue comprobar que un campo magnético tiene fuerza para girar el plano de luz polarizada que pasa a través de ciertos tipos de cristal.
LEY DE LENZ.
Cuando una corriente empieza a circular por un conductor, se genera un campo magnético que parte del conductor. Este campo atraviesa el propio conductor e induce en él una corriente en sentido opuesto a la corriente que lo causó. En un cable recto este efecto es muy pequeño,pero si el cable se arrolla para formar una bobina, el efecto se amplía ya que los campos generados por cada espira de la bobina cortan las espiras vecinas e inducen también una corriente en ellas.
5 LEYES DE MAGNETISMO
Ley de Lorentz En una región espacial donde existe un campo magnético. Si se abandona una carga en reposo, no se observa interacción alguna debido al campo. Si la partícula incide con el campo a una cierta velocidad, aparece una fuerza. Experimentalmente se llegó a las siguientes conclusiones:
* La fuerza es proporcional a la carga y a la velocidad con la que la partícula entra en el campo magnético.
* Si la carga incide en la dirección del campo, no actúa ninguna fuerza sobre ella.
*Si la carga incide en la dirección al campo, la fuerza adquiere su máximo valor y es a la velocidad y al campo.
*Si la carga incide en dirección oblicua al campo, aparece una fuerza a este y a la velocidad cuyo valor es proporcional al seno del ángulo de incidencia.
*Cargas de distinto signo experimentan fuerzas de sentidos opuestos.
LEY DE LOS POLOS DE UN IMÁN
Ley de los Polos de un imán:Una de las primeras cosas que se advierten al examinar una barra común de un imán es que tiene dos polos, o "centros" de fuerza, es donde se concentra en mayor cantidad la propiedad magnética del imán, cada uno cerca de un extremo más que distinguirse como positivo y negativo, estos polos se llaman norte (N) y sur(S).
Motor Electrico
El motor eléctrico es aquel motor que transforma la energía eléctrica en energía mecánica, por medio de la repulsión que presenta un objeto metálico cargado eléctricamente ante unimán permanente. Son máquinas eléctricas rotatorias.
Algunos de los motores eléctricos son reversibles, ya que pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras o en automóviles híbridos realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos
Un motor eléctrico es un dispositivo que funciona con corriente alterna o directa y que se encarga de convertir la energía eléctrica en movimiento o energía mecánica.
Desde su invención, los motores eléctricos han pasado a ser herramientas muy útiles que sirven para realizar múltiples trabajos.
Se les encuentra en aplicaciones diversas, tales como: ventiladores, bombas, equipos electrodomésticos, automóviles, etc.
Bases de un motor eléctrico
Todo motor se basa en la idea de que el magnetismo produce una fuerza física que mueve los objetos. En dependencia de cómo uno alinee los polos de un imán, así podrá atraer o rechazar otro imán.
En los motores se utiliza la electricidad para crear campos magnéticos que se opongan entre sí, de tal modo que hagan moverse su parte giratoria, llamado rotor.
En el rotor se encuentra un cableado, llamado bobina, cuyo campo magnético es opuesto al de laparte estática del motor.
El campo magnético de esta parte lo generan imanes permanentes, precisamente la acción repelente a dichos polos opuestos es la que hace que el rotor comience a girar dentro del estator.
Si el mecanismo terminara allí, cuando los polos se alinearan el motor se detendría. Por ello, para que el rotor continúe moviéndose es necesario invertir la polaridad del electroimán
Generador
Un generador eléctrico es un aparato capaz de mantener una diferencia de cargas eléctricas entre dos puntos (es decir, voltaje), transformando otras formas de energía en energía mecánica y posteriormente en una corriente alterna de electricidad(aunque esta corriente alterna puede ser convertida a corriente directa con una rectificación).
Para construir un generador eléctrico se utiliza el principio de “inducción electromagnética” descubierto por Michael Faraday en 1831, y que establece que si un conductor eléctrico es movido a través de un campo magnético, se inducirá unacorriente eléctrica que fluirá a través del conductor.
Debido a que una de los elementos fundamentales de la materia es precisamente la carga electromagnética compuesta de un campo magnético y un campo eléctrico asociado al movimiento de las partículas. Un generador utiliza bosones del campo magnético para energizar cinéticamente electrones y provocar una interacción con otros electrones, que tiene como consecuencia la generación de la corriente eléctrica y un voltaje.
Transformador
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo lapotencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye elflujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominanprimario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.
