Grupo 9:Cony Gabriela Ardón Muñoz, 201642039

Astrid Daniela Aragón González, 201641743Carlos Gonzalo Aguirre Hernández, 201643745

Brenda Yessenia Monroy Amado, 201647014Julia Daniela Velásquez Hichos, 201647013

Stephany Liset Cermeño Orrego, 201647012

Carrera: Médico y CirujanoSección: “C”Curso: Física IIng. Emerio José Guevara

MAGNETISMO

IMÁN.  Es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que atrae a otros imanes  (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel y aleaciones de estos). Puede ser natural o artificial.

Magnetita Es un mineral de hierro constituido por óxido ferroso-diférrico (Fe3O4) .

Se presenta en masas granuladas, granos sueltos o arenas de color pardo oscuro. También puede estar en forma de cristales octaédricos.

APLICACIONES DE LA MAGNETITA

Como mineral: Junto con la hemetita es una de las menas más importantes, al contener un 72% de hierro.

En seres vivos: Es usada por diferentes animales para orientarse en el campo magnético de la tierra. Entre ellas las abejas y los moluscos. Las palomas tienen en el pico pequeños granos de magnetita que determinan la dirección del campo magnético y les permiten orientarse. También pequeñas bacterias tienen cristales de magnetita de 40 hasta 100 nm en su interior denominados magnetosomas, rodeadas de una membrana dispuestas de modo que forman una especie de brújula y permiten a las bacterias nadar siguiendo líneas del campo magnético.

TIPOS DE IMANES.Imanes naturales: La magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Está compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita.Imanes artificiales permanentes: Son las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción.Imanes artificiales temporales: Aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán.

PARTES DE UN IMÁNEje magnético: barra de la línea que une los dos polos.Línea neutral: línea de la superficie de la barra que separa las zonas polarizadas.Polos: los dos extremos del imán donde las fuerzas de atracción son más intensas

ELECTROMAGNETISMO.La mayoría de los hechos básicos acerca de la electricidad estática, corrientes e imanes permanentes ya eran conocidos a finales del siglo XVIII. Muchos científicos viendo la semejanza entre los fenómenos eléctricos y ,magnéticos, sospecharon que existía una conexión entre ellos, fue en 1820 cuando el físico danés Hans Christian Oersted hizo un descubrimiento transcendental que cambio la civilización. Este observo que la aguja de una brújula se desviaba siempre que pasaba corriente por un cable cercano

El electro magnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell.

El electro magnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido

INDUCCIÓN MAGNÉTICA

La inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al

generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el

conductor.

Hans Christian Orsted(1777-1851)

Michel Faraday (1791-1867)

GENERADORES ELECTRICOS • Un generador eléctrico es un dispositivo

que convierte energía mecánica en energía eléctrica. Mantiene por tanto una diferencia de potencial entre dos puntos denominados polos. Por la ley de Faraday, al hacer girar una espira dentro de un campo magnético, se produce una variación del flujo de dicho campo a través de la espira y por tanto se genera una corriente eléctrica.

las palas de la turbina (accionada por agua) y las compuertas verticales que sirven para regular el caudal de agua que entra a la turbina. En la parte superior está representado el generador de energía eléctrica. Dicho generador consta de dos partes:El estátor, que es la parte estática del generador. Actúa como inducido.El rotor, que es la parte móvil conectada al eje de la turbina. Es el que actúa como inductor.

ONDAS ELECTROMAGNETICAS James Clerk Maxwell (1831-1879) Demostró como todas las leyes del magnetismo y electricidad podrían ser descritas por medio de cuatro ecuaciones alas que denomino ecuaciones de maxwell que son el punto de partida para todos los tratamientos modernos del electromagnetismo.

LEYES DE MAXWELL• Ley de coulomb: Las cargas electricar producen campos

electricos.• Electromagnetismo: Las Corrientes producen campos

magneticos.• Inducción magnetica: Un campo magnetico variable

produce un campo electrico.• No pueden existir polos opuestos .• Conservacion de la carga: La carga total de un sistema

aislado no puede variar.• Un campo electrico variable produce un campo magnético.

FUERZA MAGNÉTICA.

En el caso de los imanes, el movimiento produce líneas de campo magnético que salen y vuelven a entrar al cuerpo, generando el magnetismo. La fuerza magnética sale del polo norte hacia el polo sur para regresar al imán.

Por lo tanto, cuando dos imanes se acercan, esta fuerza genera una atracción entre ambos siempre que los polos sean opuestos. En cambio, si los polos tienen la misma polaridad, la fuerza del magnetismo hará que estos imanes se rechacen entre sí.

FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UNA CARGA

Es conocido que un conductor por el que circula una corriente sufre una fuerza en presencia de un campo magnético. Es la carga eléctrica en movimiento que atraviese un campo magnético.

Al observar experimentalmente cómo es la fuerza que un campo B ejerce sobre una carga eléctrica q se cumple que: • Si la carga está en reposo, el campo B no ejerce

ninguna fuerza sobre ella.• La fuerza es máxima cuando la velocidad de la carga v

y el campo B son perpendiculares y es nula cuando son paralelos.

• Si la carga cambia de signo, la fuerza cambia de sentido.

La dirección de la fuerza magnética F sobre una cara positiva en movimiento con una velocidad en un campo de densidad de flujo puede considerarse mediante la regla de la mano derecha. Si la carga en movimiento es negativa, la dirección de la fuerza se determina siguiendo el mismo procedimiento pero usando la mano izquierda. Si la magnitud de la carga es positiva la fuerza esta hacia arriba, si la magnitud de la carga es negativa esta hacia abajo, anti paralela a la dirección en la cual apunta el pulgar.

Si se eligen las unidades apropiadas, la constante de proporcionalidad puede igualarse con densidad de flujo magnético del campo causante de la fuerza. En realidad esta proporcionalidad se usa a menudo para definir la densidad del flujo magnético como una razón constante en la cual se obtiene:

Despejando la Fuerza en la ecuación obtenemos que F=q.v.B.senϴ que es la forma mas útil para calcular la fuerza magnética. La fuerza esta en newton cuando la carga se expresa en coulombs, la velocidad se mide en metros por segundo y la densidad del flujo se expresa en teslas. El Angulo indica la dirección de la velocidad respecto al flujo magnético

F= q . v . B . senϴ

EJERCICIOUn protón se inyecta de derecha a izquierda en un campo B de 0.4 T dirigido hacia la parte superior de una hoja de papel. Si la velocidad del protón es de 2*106 m/s ¿Cuáles son la magnitud y el sentido de la fuerza magnética sobre el protón?Solución

F= q.v.B.senϴF= (1.6*10-19 C)(2*106 m/s)

(0.4)Sen90F=1.28*1 0-13 N

R// La magnitud de la fuerza magnética es de 1.28*1 0-13 NY su sentido es ascendente por poseer una carga positiva.

B= 0.4Tq= 1.6*10-19 C v= 2*106 m/s +ϴ= 90°

HANS OERSTED.

EXPERIMENTO DE HANS OERSTED.

FUERZA MAGNÉTICA SOBRE UNA CORRIENTE.

Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor ¿que hace un campo magnético? las cargas que fluyen a través del circuito crean fuerzas magnéticas, estas fuerzas que se transmiten al conductor como un todo, originan que cada unidad de longitud experimente una fuerza. Si la cantidad total de carga que pasa a través de la longitud del alambre con una velocidad media podemos escribir que: F= q . v . B

La velocidad media por la que cada carga recorre la longitud L en el tiempo t es . entonces la fuerza neta sobre la longitud completa es: . Ahora bien, como I=q/t reordenamos y simplificamos para obtener F=ILB donde I representa la corriente en el alambre.

En general si un alambre de longitud I forma una ángulo con el campo, dicho alambre experimentara una fuerza dada por newton a través de la siguiente ecuación: F= I . L . B . senϴ donde la corriente que circula por el alambre expresada es en amperes, B es el campo magnético expresado en teslas, la longitud del alambre en metros y el Angulo se forma con el alambre con respecto al campo.

EJERCICIO.El alambre forma un Angulo de 30° con respecto al campo, cuyo valor es de 0.2 T, y si la longitud del alambre es de .08 m y pasa a través de una corriente de 4 A, ¿determine la magnitud y la dirección de la fuerza resultante sobre el alambre?

F= I . L . B . senϴ

F= (.2 T) (4 A) (.08m) (sen30°)F= .032 N

R//= La magnitud de la fuerza es de .032 N con una dirección ascendente mediante la utilización de la regla de la mano derecha.

Biomagnetismo

• Biomagnetismo estudia el fenómeno consistente en la

producción de campos magnéticos o eléctricos producidos

por seres vivos.

Hemos visto a lo largo de investigaciones que algunos animales pueden detectar una variabilidad de estímulos físicos como el sonido ultrasónico, la polarización y la corriente eléctrica, no seria extraño que algunos animales se les sea posible detectar el campo magnético, como por ejemplo las aves migratorias que se basan en el magnetismo de la tierra para realizar su migración.

CAMPOS MAGNÉTICOS EN EL CUERPO HUMANO.

Los ejemplos de este fenómeno incluyen el potencial eléctrico de las membranas celulares y las corrientes eléctricas que fluyen en nervios y músculos como consecuencia de su potencial de acción.

Algunos estudios llevados a cabo con pájaros parecen indicar que poseen la capacidad de orientarse con respecto a l campo magnético, en estos estudios el campo magnético se cambia o se anula por medio de bobinas de Heltmholtz que son un par de bobinas, que producen un campo magnético uniforme en las aproximaciones de un punto equidistante entre ambas

bobinas, si la distancia de ambas bobinas es igual al diámetro de estas el campo magnético es cero.