52443546-HISTORIA-DEL-MAGNETISMO

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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA INDUSTRIAL
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
	
	
	
	HISTORIA DEL MAGNETISMO
Cápsula 222 del 21 de Octubre de 2006
Investigación y Guión: Conti González Báez
El fenómeno del magnetismo se conoce desde hace miles de años. Las manifestaciones conocidas antiguamente son las que corresponden a los imanes naturales o piedras imán, como la magnetita.
Fueron los griegos quienes primero reflexionaron sobre las maravillosas propiedades de la magnetita, una piedra negra capaz de atraer objetos de hierro. Alrededor del año 600 antes de Nuestra Era, Tales de Mileto describió al imán en forma detallada.
Dos siglos después, Platón hizo decir a Sócrates que la magnetita no sólo atraía anillos de hierro, sino que les impartía un poder similar para atraer a otros anillos, fenómeno que en la actualidad llamamos magnetización por inducción. De esta manera se formaban cadenas de anillos, colgados unos de otros.
El término magnetismo viene de Magnesia, una ciudad del Asia Menor donde abundaba el mineral. Según otra versión, el nombre tiene su origen en la leyenda del pastor Magnes, quien se quedó pegado a la tierra, ya que los clavos de sus zapatos fueron atraídos por la magnetita.
Los antiguos chinos también conocieron las extrañas y raras piedras con el poder de atraer el hierro, posiblemente pedazos de mineral ferroso golpeados por un rayo, y las usaron en tableros para adivinar la fortuna.
Posteriormente, descubrieron el magnetismo terrestre, produciendo como resultado tecnológico la invención de la brújula. Una aguja de acero frotada con una “piedra magnética” se magnetiza también y los chinos descubrieron que, al ser suspendida libremente, la aguja apuntaba en dirección Norte-Sur.
Cuenta la leyenda que Hoang-ti, personaje mítico, construyó una "carroza del Sur". El fundador del Imperio chino perseguía con sus tropas a un príncipe rebelde y se perdió en la niebla. Para orientarse construyó una brújula, en la cual la figura de una mujer siempre apuntaba al Sur. Así atrapó a los rebeldes.
Se dice que los fenicios fueron los primeros en aplicar la energía magnética del imán en sus viajes náuticos comerciales, pero la primera referencia clara a un compás marítimo es de finales del Siglo XII.
El compás magnético pronto se extendió por Europa. Cristóbal Colón lo usó cuando cruzó el Océano Atlántico, notando no solamente que la aguja se desviaba ligeramente del Norte exacto, indicado por las estrellas, sino también que la desviación cambiaba durante el viaje.
Más de veinte siglos después de las primeras descripciones de fenómenos magnéticos, terminó la etapa precientífica del magnetismo con la aparición de la figura del inglés William Gilbert de Colchester, quien fue el verdadero fundador de la ciencia del magnetismo.
Gilbert estudió en Cambridge y, después de viajar por el continente europeo, fue médico de la Reina Isabel I de Inglaterra. Hizo hincapié en el método experimental, utilizándolo para ahondar en el conocimiento del magnetismo.
En 1600 fue publicada su obra “De Magnete”, uno de los trabajos claves de la revolución científica de esa época. En sus seis tomos, Gilbert describió múltiples fenómenos magnéticos. Dedujo las propiedades de atracción de los polos opuestos y propuso una explicación a las variaciones observadas por Colón y otros navegantes: la Tierra es un imán gigante, con sus polos magnéticos a cierta distancia de sus polos geográficos.
En ese entonces, el único magnetismo conocido era el de los magnetos de hierro o imanes naturales de mineral metalífero rico en hierro. Se creía que el interior de la Tierra estaba magnetizado de la misma manera, y los científicos estaban muy intrigados cuando descubrieron que la dirección de una aguja de compás en un lugar dado se desviaba lentamente, década a década, sugiriendo una lenta variación del campo magnético de la Tierra.
El astrónomo inglés Edmond Halley, famoso por descubrir el cometa que lleva su nombre, propuso ingeniosamente que la Tierra contenía un número de conchas esféricas, una dentro de la otra, cada una magnetizada de forma diferente y rotando lentamente en relación a las otras.
El punto culminante en el desarrollo del magnetismo como una ciencia separada fue alcanzado justamente cuando se hacían los primeros descubrimientos relativos a la electricidad, que prepararon la síntesis de ambas ciencias en una sola: el electromagnetismo, que reúne las relaciones existentes entre los campos magnéticos y las corrientes eléctricas.
En 1785, el francés Charles Augustin de Coulomb realizó experimentos cruciales para probar la ley de interacción entre cargas y probó que la fuerza entre dos cargas es proporcional a su producto dividido entre la distancia de separación al cuadrado, conocida como ley del cuadrado inverso.
Aunque desde hacía tiempo se había notado que la brújula cambiaba de dirección cuando los rayos en una tormenta caían cerca de un barco, fue hasta principios del siglo XIX cuando se empezó a investigar la influencia que tenía la electricidad sobre una aguja magnética. Estos experimentos fueron estimulados por la invención de la pila voltaica de Alessandro Volta alrededor de 1800.
No fue sino hasta 1820, y por accidente, cuando el físico danés Hans Christian Oersted realizó un descubrimiento sorprendente. Siendo Profesor de Ciencias en la Universidad de Copenhague, organizó en su casa una demostración científica para estudiantes y amigos.
Oersted planeaba demostrar el calentamiento de un alambre por el flujo de una corriente eléctrica y también llevar a cabo demostraciones de magnetismo, para lo cual había colocado un compás a un lado de la mesa.
Mientras efectuaba su demostración eléctrica notó, sorprendido, que cada vez que era conectada la corriente eléctrica, la aguja del compás se movía. No dijo nada y terminó sus demostraciones, pero en los meses siguientes trabajó intensamente, tratando de comprender el nuevo fenómeno.
Sin embargo, no pudo explicar por qué sucedía. La aguja no era atraída ni repelida por el alambre. En cambio, tendía a colocarse en ángulos rectos. Finalmente, publicó sus descubrimientos sin darles ninguna explicación.
Los experimentos de Oersted causaron gran sensación y fueron reproducidos por el matemático Dominique François Jean Arago ante la Academia Francesa en París. Siete días después del reporte de Arago, André-Marie Ampère sugirió que el ferromagnetismo era originado por corrientes eléctricas internas y que éstas fluían perpendicularmente al eje del imán.
El matemático y físico francés pensó que si la corriente en un alambre ejercía una fuerza magnética en una aguja de compás, dos alambres similares también deberían interactuar magnéticamente. Concluyó que la naturaleza del magnetismo era diferente de lo que todos creían; era básicamente una fuerza entre corrientes eléctricas.
En una serie de ingeniosos experimentos, Ampère demostró que la interacción era simple y fundamental: dos corrientes en hilos paralelos que discurren en la misma dirección se atraen y cuando lo hacen en direcciones opuestas se repelen.
Los físicos ingleses les iban pisando los talones a sus colegas franceses y así inició una especie de competencia entre ambos lados del Canal de la Mancha, para establecer la prioridad de los resultados.
A diferencia de lo que sucede con una barra de ámbar electrizada por frotamiento, la cual atrae todo tipo de objetos con la condición de que sean ligeros, un imán ordinario sólo ejerce fuerzas magnéticas sobre cierto tipo de materiales, en particular sobre el hierro. Este fue uno de los obstáculos que impidieron una aproximación más temprana entre el estudio de la electricidad y el del magnetismo.
El inglés Michael Faraday demostró sin lugar a dudas que el magnetismo no estaba confinadosólo al hierro, desarrolló la idea del campo magnético y estudió el efecto de las corrientes en imanes y magnetos.
Tras los experimentos de Oersted y la explicación de Ampère, varios científicos se esforzaron en comprobar si era posible crear corriente eléctrica a partir de un campo magnético. Las observaciones iniciales fueron negativas, ya que no pudo detectarse corriente eléctrica en torno a imanes en reposo.
En 1831, Faraday observó que un imán generaba una corriente eléctrica en las proximidades de una bobina, siempre que el imán o la bobina estuvieran en movimiento, descubriendo así la inducción electromagnética.
El científico inglés realizó descubrimientos fundamentales en electricidad y magnetismo. Su gran paciencia y capacidad de observación le permitieron ver las líneas de fuerza que salían del imán y observar este fenómeno en diez días de febril investigación.
Propuso un método ampliamente usado para visualizar los campos magnéticos. Imagine una aguja de compás suspendida libremente, cerca de un magneto o una corriente eléctrica. Podemos rastrear en el espacio, por lo menos en nuestra imaginación, las líneas obtenidas al seguir la dirección de la aguja.
Así, describió ciertas líneas alrededor de una barra magnética. Su ilustración más común es el clásico experimento escolar de esparcir limaduras de hierro sobre un papel colocado encima de un imán.
Faraday estableció claramente que las sustancias magnéticas interactúan unas con otras mediante líneas de fuerza, hoy llamadas líneas de campo.
En la Tierra, es necesaria una aguja sensitiva para detectar las fuerzas magnéticas y en el espacio exterior son usualmente mucho más débiles. Pero más allá de la densa atmósfera, dichas fuerzas tienen un papel mucho mayor y existe una región alrededor de nuestro planeta en la cual dominan el ambiente. Esa región, llamada magnetósfera, contiene una mezcla de partículas cargadas eléctricamente y, más que la gravedad, los fenómenos eléctricos y magnéticos determinan su estructura.
Solamente unos cuantos de los fenómenos observados en la superficie de la Tierra vienen de la magnetósfera: las fluctuaciones del campo magnético conocidas como tormentas magnéticas y la aurora polar o “luces del Norte” que aparecen en los cielos nocturnos de lugares como Alaska y Noruega. Sin embargo, los satélites en el espacio detectan mucho más, como cinturones de radiación, estructuras magnéticas, partículas fluyendo rápidamente y otros procesos energéticos.
En la Naturaleza, los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas en el enrarecido gas del espacio, en el intenso calor de las manchas solares y en el núcleo fundido de la Tierra.
De manera similar a las líneas de campo de un imán que muestran las limaduras de hierro en el papel, las líneas de campo de la Tierra comienzan cerca del Polo Sur, se curvan alrededor en el espacio y convergen otra vez cerca del Polo Norte.
No obstante, en la magnetósfera las corrientes también fluyen a través del espacio y modifican este patrón. En el lado que ve al Sol, las líneas de campo están comprimidas hacia la Tierra, mientras que en el lado nocturno son jaladas en una especie de larga “cola”, similar a la de un cometa. En la proximidad de la superficie, las líneas permanecen muy cerca del patrón bipolar de una barra magnética, llamado así debido a sus dos polos.
Para Faraday, las líneas de campo eran principalmente un método para mostrar la estructura de la fuerza magnética. Sin embargo, en la investigación espacial tienen una significación mucho más amplia, ya que los electrones e iones tienden a permanecer unidos a ellas, como si fueran cuentas en un collar, incluso quedando atrapados cuando las condiciones son correctas.
Debido a esta adhesión, definen una “dirección fácil” en el enrarecido gas del espacio, como la veta en un pedazo de madera, en la que iones y electrones, corrientes eléctricas y cierto tipo de ondas de radio pueden moverse fácilmente. En contraste, el movimiento de una línea a otra es más difícil.
Faraday no solamente visualizó el espacio alrededor del magneto lleno de líneas de campo, sino que también desarrolló una noción intuitiva y probablemente mística de que dicho espacio estaba modificado, aún si estuviera en el completo vacío.
En 1860, el físico y matemático escocés James Clerk Maxwell situó esa noción en una firme base matemática, incluyendo tanto las fuerzas eléctricas como las magnéticas. Tal espacio modificado es conocido ahora como campo electromagnético.
Maxwell publicó su "Tratado sobre Electricidad y Magnetismo", en el que resumió y sintetizó los descubrimientos de Coulomb, Oersted, Ampère, Faraday y todo lo hasta entonces conocido en la materia en cuatro ecuaciones matemáticas. Las Ecuaciones de Maxwell son la base de la teoría electromagnética.
Las ecuaciones derivadas por Maxwell sugerían una conexión entre magnetismo y electricidad, que inesperadamente involucraba a la velocidad de la luz, lo cual lo llevó a pensar que la luz era un fenómeno eléctrico y a predecir la existencia de las ondas electromagnéticas.
Poco después, en 1885, el alemán Heinrich Hertz comprobó que Maxwell estaba en lo correcto al producir dichas ondas por medio de la electricidad, en la primera demostración de ondas de radio o hertzianas, generadas y detectadas en su laboratorio.
Las soluciones de las ecuaciones de Maxwell mostraron que las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz y Hertz demostró que eran precisamente ondas de luz, lo que significó un paso gigantesco al mundo moderno.
Diez años más tarde, Guglielmo Marconi aplicó el descubrimiento en un uso práctico al enviar mensajes a través de largas distancias por medio de señales de telegrafía inalámbrica.
Hoy en día se conoce una amplia variedad de ondas electromagnéticas, desde las de radio, que son muy largas y de baja frecuencia, hasta los rayos gamma, que son muy cortas y de una frecuencia extremadamente alta. Otras son las microondas, las infrarrojas, la luz visible, la luz ultravioleta y los rayos X.
El motor eléctrico, la radio y la televisión utilizan muchos de los conocimientos que sobre electromagnetismo se generaron en las primeras décadas del siglo XX, en el que también tuvieron aplicaciones militares, como la detección de submarinos.
El electromagnetismo es fundamental en la fabricación de bocinas, audífonos, micrófonos y muchos productos de la microelectrónica, como las computadoras.
Sus principios se utilizan en áreas de alta tecnología para el diseño de aparatos de medición de gran exactitud de uso científico e industrial, así como de sofisticados sistemas de información, como las tarjetas de crédito.
Los nuevos materiales magnéticos como los ferrofluidos, derivados de sustancias ferromagnéticas como el hierro, se utilizan en tapones o sellos herméticos que pueden resistir presiones 60 veces mayores a la atmosférica, así como en procesos de separación de materiales que difieren en su densidad, como la incineración de desperdicios sólidos y la guía de taladros de perforación petrolera.
El electromagnetismo es la base de nuestra civilización actual. Es esencial para el almacenamiento de datos, la producción de energía, aplicaciones médicas como la Resonancia Magnética Nuclear y, por supuesto, para la radio, el teléfono o el correo electrónico, que nos permiten comunicarnos hoy.
	
	
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