INTRODUCCION
Es aquella región del espacio que rodea a todo polo magnético y que posee propiedades magnéticas, las cuales dejan sentir su efecto sobre cargas magnéticas, cargas eléctricas en movimiento y corrientes eléctricas, mediante fuerzas de atracción o repulsión.
INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNETICO
Se llama también "inducción magnética", es aquella magnitud física vectorial que se define como la fuerza magnética por cada unidad de carga magnética norte en un punto de campo magnético.
LINEA DE FUERZA
Históricamente se sabe que el concepto de linea de fuerza fue propuesto por el físico ingles Michael Faraday para describir los campos eléctricos. Como el caso de las cargas eléctricas, los campos magnéticos se grafican por medio de lineas de fuerza que salen del polo norte e ingresan por el polo sur, notándose que ahora las lineas de fuerza se cierran sobre si mismas, lo que no ocurría en los campos eléctricos.
Si el campo magnético es homogéneo o uniforme, las lineas de fuerza son paralelas.
PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LOS CAMPOS MAGNÉTICOS
Si en un punto "A" del espacio varias cargas magnéticas crean campos magnéticos cuyas intensidades sean parciales, la intensidad resultante será la suma vectorial de las intensidades parciales.
ACCIÓN DEL CAMPO HOMOGÉNEO
Un campo eléctrico cuya intensidad es igual en todos los puntos del espacio se le llama campo homogéneo o uniforme. Las lineas de fuerza son paralelas.
MAGNETISMO TERRESTRE
La Tierra posee un campo magnético, no se conoce exactamente la causa de este campo, aunque la Tierra contiene hierro en su centro no puede decirse que el magnetismo terrestre se debe a este hierro ya que el centro de la Tierra la temperatura es elevadísima (recordemos que la temperatura anula el magnetismo).
Si una barra imantada se suspende desde su centro tal que pueda oscilar libremente y no hay magnetismo local (a consecuencia de otros imanes), el imán suspendido oscilara hasta ubicarse aproximadamente según un meridiano terrestre.
El polo sur del imán suspendido señala el polo norte magnético terrestre.
El polo norte del imán suspendido señala el polo sur magnético terrestre.
El polo norte magnético y el polo sur geográfico de la tierra son vecinos y viceversa.
IMPORTANCIA DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
La Tierra está mayormente protegida del viento solar, un flujo de partículas energéticas cargadas que emana del Sol, por su campo magnético, que desvía la mayor parte de las partículas cargadas. Estas partículas destruirían la capa de ozono, que protege a la Tierra de dañinos rayos ultravioletas. El cálculo de la pérdida de dióxido de carbono de la atmósfera de Marte, es consistente con la pérdida casi total de su atmósfera consecuencia del apagado del campo magnético del planeta.
La polaridad del campo magnético de la Tierra se registra en las rocas sedimentarias. Las inversiones son detectables como bandas centradas en las dorsales oceánicas en las que el lecho oceánico se expande, mientras que la estabilidad de los polos geomagnéticos entre los diferentes sucesos de inversión permite a los paleomagnetistas seguir la deriva de continentes. Las inversiones también constituyen la base de la magnetoestratigrafía, un método de datar rocas y sedimentos. El campo también magnetiza la corteza; pudiéndose usar las anomalías para detectar menas de minerales valiosos.
Los seres humanos han usado brújulas para orientarse desde el siglo XI a. C., y para la navegación desde el siglo XII.
Por otro lado, el fenómeno del magnetismo terrestre también crea variadas curiosidades que tienen que ver con nuestro planeta. Una de las más impresionantes es la de las auroras boreales, las cuales no existirían si no fuera por las partículas del espacio atraídas por nuestra querida y magnética Tierra.
La tierra tiene un campo magnético natural, a cual todos los organismos están expuestos. Sin este campo magnético terrestre la vida no podría existir en la tierra.
Muchas especies animales han desarrollado un "sentido magnético de dirección". Estas criaturas pueden determinar la densidad y la dirección de las líneas de la ubicación geográfica. Para explorar este sentido de la orientación los biólogos de los animales se ocupan intensamente con el sentido de las palomas mensajeras. Ellos descubrían que palomas mensajeras vuelan según un rumbo de brújula de imán si una orientación no es posible tras el sol y las estrellas.
En la botánica también se detectó un efecto de los campos magnéticos en los procesos fisiológicos de laa plantas. En un campo magnético que fue 4.000 veces más fuerte que el campo geomagnético natural, las plantas crecieron más rápido que en un ambiente normal.
Cuando después de los primeros vuelos al espacio, los astronautas tuvieron serios problemas de salud, se habló del "mal del espacio" que fue causado por la falta del campo geomagnético natural. Desde entonces, la NASA incluye generadores de campo magnético para generar un campo magnético artificial en las cápsulas espaciales, no hubo problemas de salud nunca más.
EJERCICIOS PROPUESTOS
1. Calcula la inducción
magnética en el centro de una espira de 32 cm de radio si la corriente es de 2
A .
2. A una distancia de 30 cm de
un hilo conductor muy largo se ha medido un campo magnético de 4,2 . 10-6 T. Si no existe ninguna otra fuente de campo
magnético, calcula la intensidad de la corriente que circula por el hilo.
3. Calcula la fuerza que un
campo magnético de 2 . 10-4 T ejerce sobre una carga eléctrica de + 1mC que se mueve perpendicularmente al campo con una velocidad de 104
m/s.
4. Un electrón penetra en un
campo magnético uniforme de 10-3 T con una velocidad de 3 . 107 m/s
perpendicular al campo. Calcula: a) la fuerza que actúa sobre el electrón; b)
el radio de la órbita circular que describe. Carga y masa del electrón: qe
= -1,6 . 10-19 C, me = 9,1 . 10-31 kg
5. Un protón penetra en un
campo magnético uniforme de 0,2 T con una velocidad de 3 . 107 m/s
perpendicular al campo. Calcula: a) la fuerza magnética que actúa sobre el
protón; b) el radio de la órbita circular que describe. (Carga y masa del
protón: qp = +1,6 . 10-19 C, mp
= 1,67 . 10-27 kg.)
6. Por un hilo conductor
rectilíneo de 3 m de longitud circula una corriente de 2 A de intensidad.
Calcula la fuerza que experimenta cuando se le aplica un campo magnético
uniforme de 3 . 10-2 T que forma
un ángulo de 30º con la dirección del hilo.
7. Dos hilos conductores
rectilíneos y paralelos de gran longitud, están separados 10 cm. Si por ellos
circulan corrientes de 2 A y 5 A en el mismo sentido, calcula la fuerza que se
ejercen mutuamente por unidad de longitud y di si es atractiva o repulsiva. Sol.: 2 . 10-5 N/m.
8. Calcula la fuerza magnética que actúa sobre un hilo
rectilíneo de 4 m de longitud por el que circula una corriente de 2,5 A cuando
se le aplica un campo magnético uniforme de 2 . 10-2 T perpendicular al hilo.
9. Dos hilos conductores muy
largos, rectilíneos y paralelos, por los que circulan corrientes de 2 A y 3 A
en sentidos contrarios, están separados 12 cm. Calcula la fuerza que se ejercen
mutuamente por unidad de longitud y di si es atractiva o repulsiva.
10. Calcula el campo magnético
en el centro de un conductor en forma de semicircunferencia, de 10 cm de radio
por el que circula una corriente de 1 A.
ENLACES DE INTERÉS
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