Electromagnetismo

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FISICA II
EL ELECTROMAGNETISMO
CAPÍTULO I
1.1 DEFINICIÓN 
Es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.
1.2 FUNCIONAMIENTO DEL ELECTROMAGNETISMO 
Existen dos tipos de imanes, los naturales y los artificiales. Los naturales son ciertas sustancias que presentan la propiedad de atraer al hierro y los artificiales son otras sustancias que adquieren propiedades magnéticas si se las frota con imanes naturales. Existen dos zonas denominadas arbitrariamente norte y sur donde se manifiesta más acusadamente tales propiedades. Estos polos se lo representan por parejas y nunca se puede obtener un polo magnético aislado.
 
Hans Oersted descubrió que:
Al pasar corriente eléctrica por un conductor colocado paralelamente a una aguja magnética móvil, orientada libremente, la desvía de su posición norte-sur, teniendo a colocarla perpendicularmente a la dirección del conductor. Si se cambiaba el sentido de la corriente, también lo hacía el sentido de giro de la aguja (Universidad de Jaén, 2008: 146).
Años más tarde, el físico Faraday observó que se producía una corriente instantánea en un circuito cuando se acercaba o se alejaba del mismo el polo de un imán.
En resumen:
El trabajo de Oersted demostró que el movimiento de cargas eléctricas (la corriente eléctrica) puede producir efectos magnéticos, y el de Faraday, que pueden obtenerse corrientes por el movimiento de imanes. Por tanto, estos trabajos nos muestran la interrelación existente entre corrientes e imanes y dan origen a esta rama de la Física llamada actualmente Electromagnetismo (Universidad de Jaén, 2008: 146).
CAPÍTULO II
2.1 EL CAMPO MAGNÉTICO
Una carga móvil crea en el espacio que le rodea un campo magnético (experiencia de Oersted). Para nuestra determinación del campo magnético, consideramos la observación opuesta, es decir, que "un campo magnético ejerce una fuerza sobre una carga que se mueve a través de él".
Por lo tanto, decimos que en un punto del espacio existe un campo magnético si, además de la fuerza electrostática, se ejerce una fuerza sobre una carga móvil que pasa por dicho punto. 
El campo magnético es una magnitud vectorial y, por lo tanto, hay que definir su módulo, dirección y sentido.
= campo magnético, inducción magnética o densidad de flujo magnético.
La determinación de la hacemos experimentalmente a partir de un tubo de rayos catódicos que consta de:
· Cañón electrónico, que lanza electrones con una velocidad controlable.
· Pantalla fluorescente, que señala la incidencia del haz de electrones.
 
· Observaciones:
1º Si el haz de electrones se desvía, existe un campo magnético.
2º Se define como dirección de : "la dirección en que ha de moverse una carga para que el campo magnético no ejerza fuerza sobre ella". 
Supongamos que esto ocurre cuando, en la figura, tiene la dirección del eje OZ, siendo, por tanto, ésta la dirección de .
3º Cuando la velocidad de la carga móvil es perpendicular al campo magnético, la fuerza que actúa sobre la carga es perpendicular a y , tal como en la figura.
4º Consideremos que emitimos iones positivos a una velocidad no perpendicular a .
Se observa que la fuerza que actúa sobre la carga, +q, móvil, es perpendicular a y , siendo su módulo proporcional al valor de la carga y a .
 
Se define módulo de : "la constante de proporcionalidad entre F y ", es decir 
5º La fuerza ejercida sobre una carga positiva es opuesta a la ejercida sobre una negativa para valores fijos de y.
Dado que el sentido de es inmedible (es un ente abstracto inventado), definimos sentido de: "aquél que cumple la relación 
	
Donde q viene afectado de su signo". 
LÍNEAS DE CAMPO MAGNÉTICO:
Del mismo modo que el campo eléctrico E puede representarse mediante líneas de campo eléctrico, también el campo magnético B puede ser respresentado mediante líneas de campo magnético. En ambos casos, la dirección del campo viene indicada por la dirección de la líneas de campo, y la magnitud del campo por su densidad. Existen, sin embargo, dos importantes diferencias entre líneas del campo eléctrico y líneas de campo magnético:
1. Las líneas de campo eléctrico poseen la dirección de la fuerza eléctrica sobre la carga positiva, mientras que las líneas de campo magnético son perpendiculares a la fuerza magnética sobre una carga móvil.
2. Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas; las líneas de campo magnético forman circuitos cerrados. Con los polos magnéticos aislados aparentemente no existen, no hay puntos en el espacio donde las líneas de campo magnético comiencen o terminen.
 
Vamos a ver un par de figuras donde se muestran las líneas de campo, tanto fuera como dentro de una barra imanada:
En la primera figura, vemos las líneas de campo magnético dentro y fuera de una barra magnética. Las líneas emergerían del polo norte y entrarían en el polo sur, pero carecen de principio y fin. En su lugar forman circuitos cerrados.
 
 
 
 
En esta segunda figura, vemos las líneas de campo magnético que son exteriores a una barra imanada, visualizadas por limaduras de hierro.
 
 
 
 
UNIDADES:
	
	
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Fuente:
Universidad de Jaén. Fundamento de física electricidad y magnetismo, abril 2008. La Paz, Graficas La Paz, 2008.
http://tamarisco.datsi.fi.upm.es/ASIGNATURAS/FFI/apuntes/camposMagneticos/teoria/estacionarios/estacionarios2/estacionarios2.htm