CAPITULO VII.-MAGNETISMO

7.1 DESCUBRIMIENTO DEL MAGNETISMO.

Desde la más remota antigüedad se tenía conocimiento de que un mineral, la  magnetita (óxido ferroso-férrico), tenía la propiedad de atraer al hierro.

A esta propiedad se le llama magnetismo, e imanes a los cuerpos que la poseen. Gracias al conocimiento del imán natural (magnetita), pudo construirse la brújula. Se observó que un cuerpo magnético puede comunicar su propiedad al hierro (imantar). En el caso del hierro, la imantación cesa cuando se vuelve a separar del imán que la causó; en cambio, el acero, una vez imantado mantiene el magnetismo.Todos estos fenómenos encuentran su explicación  en la teoría eléctrica del magnetismo.

7.2 TEORIA ELECTRICA DEL MAGNETISMO.

Las experiencias de Oersted demostraron que una corriente eléctrica (cargas eléctricas en movimiento), producen efectos magnéticos (por ejemplo, es capaz de desviar una brújula). Experiencias posteriores vinieron a demostrar que, efectivamente, una corriente crea un campo magnético, y un campo magnético puede crear una corriente, de tal manera que existe una interacción entre campo magnético y campo electrico.

En el caso de los imanes naturales, o de los cuerpos imantados, la corriente que origina el magnetismo es el conjunto de todas las corrientes elementales que son los electrones girando alrededor de sus núcleos. En la mayoría de las sustencias, estos imanes elementales están desordenados, cada uno orientado en una dirección del espacio, por lo que su resultante es nula, y no presentan magnetismo. En cierta sustancias, estos pequeños dominios magnéticos pueden orientarse muy fácilmente, debido a influencias externas (puede ser el mismo magnetismo terrestre); cuando varios dominios elementales magnéticos se orientan en una misma dirección espacial, su resultante ya no es nula, y el cuerpo resulta imantado.

Los cuerpos cuyos dominios magnéticos son fácilente orientables (son fáciles de magnetizar) se llaman PARAMAGNETICOS. Aquellos otros que, por el contrario, resultan difícilmente o nada imantables, se llaman DIAMAGNETICOS.

Existe un grupo de materiales (hierro, cobalto, níquel y compuestos especiales) que son extremadamente paramagnéticos. Dado que el hierro es el primero que se descubrió con tal comportamiento, estos materiales reciben el nombre de FERROMAGNETICOS.

7.3 CAMPO MAGNETICO. FLUJO. INDUCCION.

Campo magnético es la región del espacio en la que se manifietan los fenómenos magnéticos. Estos actúan según unas imaginarias "líneas de fuerza": éstas son el camino que sigue la fuerza magnética. Se suele visualizar colocando un imán bajo una cartulina espolvoreada con limaduras de hierro; éstas se colocan siguiendo las líneas de fuerza

Se observa que hay una diferencia fundamental entre el campo magnético y el eléctrico: en éste, el campo nace en las cargas positivas y muere en las negativas. En aquél, por el contrario no existen ni fuentes ni sumideros: se cierra sobre sí mismo.

Se define el flujo magnético que pasa por una superficie dada como el número de líneas de fuerza que lo atraviesan.

La inducción magnética es el número de líneas de fuerza que atraviesan cada unidad de superficie. Entoces si F es el flujo, S la superficie y B la inducción magnética, resulta:

La unidad internacional de flujo es el WEBBER (Wb), y por lo tanto, al de inducción magnética es el Wb/m2, que se llama TESLA:

La intensidad de campo magnético, o simplemente, campo magnético (H), está relacionada con la inducción magnética a través de una constante que depende del medio y que se llama permeabilidad magnética (m). Resulta:

La constante permeabilidad magnética da una idea de lo buen o mal conductor del magnetismo que es un cuerpo. Las sustancias paramagnéticas tienen una permeabilidad mayor que la del aire (mo ) , y las diamagnéticas, menor. Esto implica que, para un mismo valor del campo H, un material paramagnético tendrá mayor inducción magnética B, ( y por consiguiente, para una superficie dada, mayor flujo, f) que otra diamagnética, por tener mayor permeabilidad m.