Un campo magnético, también llamado campo vectorial, es la influencia magnética sobre cargas eléctricas en movimiento, materiales magnéticos y corrientes eléctricas.

Los campos magnéticos obligan a las partículas cargadas eléctricamente a moverse en una trayectoria circular o en espiral.

Los campos magnéticos obligan a las partículas cargadas eléctricamente a moverse en una trayectoria circular o espiral, y las partículas cargadas ejercen una fuerza perpendicular a su propia velocidad y al campo magnético. Un campo magnético puede expresarse como el área alrededor de un imán donde se siente el efecto del magnetismo.

Campos magnéticos

El campo magnético puede denotarse por B o H. Matemáticamente, se denota por cantidades conocidas como vectores, que tienen dirección y magnitud.

Campo magnético.

Dos vectores diferentes ayudan a representar un campo magnético: la densidad de flujo magnético (o inducción magnética) y la intensidad de campo magnético (o intensidad de campo magnético).

La unidad de campo magnético es el Tesla y su unidad base es el (Newton.Segundo)/Coulomb. Se sabe que las líneas de campo magnético no se cruzan entre sí. De hecho, las líneas magnéticas forman bucles cerrados que parten del polo norte y terminan en el polo sur. La densidad de las líneas de campo indica generalmente la intensidad del campo.

Qué es el campo magnético?

Qué es un campo magnético?

• Un campo magnético es un campo creado por el movimiento de cargas eléctricas.
• Un campo magnético puede definirse como el área alrededor de un imán donde se siente el efecto del magnetismo.
• Es un campo de fuerza que ejerce una fuerza sobre materiales como el hierro cuando se coloca cerca de él.
• Los campos magnéticos no necesitan un medio para propagarse; incluso pueden propagarse en el vacío.
• El campo magnético tiene una mayor capacidad de almacenamiento de energía que el campo eléctrico, lo que lo distingue de éste y permite su uso en cualquier dispositivo electromecánico como transformadores, motores y generadores.

Campo magnético

• Un campo magnético es un campo vectorial, normalmente situado cerca de un imán, corriente eléctrica o campo eléctrico cambiante, donde las fuerzas magnéticas son detectables.
• El campo magnético y el campo eléctrico son generalmente dos conceptos interrelacionados y forman parte esencialmente de la fuerza electromagnética.

Preguntas frecuentes

Cómo se representan las líneas de campo magnético de una barra magnética?

En el caso de un imán de barra, las líneas de campo salen del polo norte y entran en el imán por el polo sur. A continuación, estas líneas penetran en el imán hasta el polo norte, donde vuelven a aparecer.

Historia del campo magnético

El campo magnético se estudió por primera vez en 1269, cuando el erudito francés Petrus Peregrinus de Maricourt utilizó agujas de hierro para trazar un mapa del campo magnético en la superficie de un imán esférico.

Vio que las líneas de campo resultantes se cruzaban en dos puntos. Estos puntos se denominaron "polos". Tras esta observación, llegó a la conclusión de que por muy fino que se corte un imán, siempre tiene un polo norte y un polo sur.

William Gilbert afirmó tres siglos después que la Tierra es un imán.

Según John Mitchell, clérigo y filósofo inglés, los polos magnéticos se atraen y se repelen; esta afirmación la hizo en 1750.

William Gilbert afirmó tres siglos más tarde que la Tierra es un imán.

Charles-Augustin de Coulomb comprobó experimentalmente el campo magnético de la Tierra en 1785.

A continuación, en el siglo XIX, el matemático y geómetra francés Simeon Denis Poisson desarrolló el primer modelo del campo magnético, que publicó en 1824.

El campo magnético de la Tierra es el primer campo magnético de la Tierra.

En el siglo XIX, nuevos descubrimientos desafiaron los puntos de vista previamente aceptados.

Hans Christian Orsted, físico y químico danés, descubrió en 1819 que una corriente eléctrica crea un campo magnético a su alrededor.

En 1825, André-Marie Ampère propuso un modelo de magnetismo en el que la fuerza magnética se debía a bucles de corriente que fluyen continuamente en lugar de a dipolos de carga magnética.

Faraday, científico inglés, demostró en 1831 que un campo magnético cambiante produce un campo eléctrico. Descubrió la inducción electromagnética.

James Clerk Maxwell publicó teorías sobre la electricidad y el magnetismo entre 1861 y 1865. Se desarrollaron las ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones describían detalladamente la interacción de la electricidad y el magnetismo.

Ilustración de un campo magnético

Típicamente, un campo magnético se puede representar de dos formas.

• Vector de campo magnético
• Líneas de campo magnético

Vector de campo magnético

Un campo magnético se describe matemáticamente como un campo vectorial. Se supone que el campo magnético tiene magnitud y dirección. Un campo vectorial puede representarse como una red de vectores. La longitud del vector está determinada por la fuerza de la atracción magnética.

Líneas de campo magnético

Las líneas de campo magnético son líneas imaginarias que rodean un imán. La densidad de las líneas de campo indica su tamaño. El campo magnético es más intenso alrededor de los polos sur y norte del imán y se debilita a medida que se aleja de los polos.

Las líneas de campo magnético son líneas imaginarias que rodean al imán.

Experimento de las líneas de campo magnético

Generalmente, el campo magnético es más fuerte alrededor de los polos norte y sur, y la fuerza se debilita a medida que nos alejamos de ellos. El experimento siguiente:

Lo que necesitas

Una hoja de papel blanco, una barra de imán, limaduras de hierro

Experimento

-<! Coloca una hoja de papel blanco sobre la mesa y coloca una barra imantada debajo en el centro.

-<! Esparce limaduras de hierro alrededor del imán.

-<!Golpea suavemente el papel.

-<>Se puede ver que las limaduras de hierro se alinean en un patrón preciso que replica el campo del imán.

-<! Si observas detenidamente estas limaduras, verás que las limaduras de hierro se reúnen alrededor del imán más en la zona de los polos, pero la concentración disminuye cuanto más se alejan de los polos.

Fuente:QuantumBoffin

Propiedades de las líneas de campo magnético

Algunas de las propiedades importantes de las líneas de campo magnético son:

• Las líneas de campo magnético nunca se cruzan.
• Se desplaza por el camino de menor resistencia entre polos magnéticos opuestos. Las líneas de campo magnético de una barra magnética se mueven en bucles cerrados de un polo al otro.
• Las líneas de campo magnético tendrán la misma longitud.
• La densidad de las líneas eléctricas disminuye a medida que pasan de una región de mayor permeabilidad a otra de menor.
• Las líneas se mueven del Polo Sur al Polo Norte en un campo magnético material, mientras que en el aire fluyen del Polo Norte al Polo Sur.
• La densidad del campo magnético varía con la distancia al polo. Su densidad disminuye al alejarse del polo.

Cómo dibujar líneas de campo magnético

• Las líneas de fuerza magnéticas se pueden dibujar utilizando un compás, una barra magnética y un trozo de papel.
• Primero, coloca el papel en el tablero de dibujo. Coloca la barra imantada en el centro y márcala con un lápiz.
• Mantén la brújula cerca de uno de los polos del imán. Asegúrate de que no hay ningún otro material magnético cerca.
• Puedes ver la flecha de la brújula apuntando en muchas direcciones. Haz una marca de punto en esa dirección.
• Quita el compás de este punto y colócalo sobre el punto de forma que la base de la flecha quede en el punto.
• Haz un nuevo punto en la dirección a la que apunta ahora la flecha de la brújula.
• Repite este método hasta que la brújula llegue al polo opuesto del imán. Une los puntos. Vuelve a la posición anterior y repite el proceso desde la nueva ubicación.
• Después de dibujar unas cuantas líneas, queda claro que las líneas forman un bucle cerrado que parece empezar en un polo del imán y terminar en el otro. Así se dibujan las líneas de campo magnético.
• Las líneas de campo magnético variarán en función del tipo de imanes utilizados.

Fuente: vt.physics

Cómo se crea un campo magnético?

Un campo magnético puede ser creado no sólo por un imán, sino también por cargas en movimiento o corrientes eléctricas. Todos sabemos que la materia está formada por pequeñas piezas conocidas como átomos. El núcleo de un átomo está formado por protones y neutrones, y los electrones orbitan a su alrededor.

<imágenes>Los campos magnéticos pueden ser creados no sólo por un imán, sino también por el movimiento de cargas o corrientes eléctricas.

El campo magnético se produce por la rotación y el giro de protones y neutrones o del núcleo de un átomo. La dirección del campo magnético viene determinada por las direcciones de órbita y rotación. El campo magnético se representa matemáticamente con la letra 'B'. Tesla es el nombre de su unidad (T).

El campo magnético es un campo magnético.

Fuerza del campo magnético

• La intensidad de campo magnético también puede definirse como intensidad de campo magnético o intensidad magnética.
• La intensidad del campo magnético puede denotarse mediante el vector H.
• La intensidad de campo magnético puede definirse como la relación necesaria para producir una determinada densidad de flujo (B) dentro de un material concreto por unidad de longitud de dicho material.
• La intensidad del campo magnético puede medirse en unidades de amperios/metro.

La fórmula de la intensidad de campo magnético puede representarse como:

H = B/μ - M

Donde:

B = densidad de flujo magnético

M = magnetización

μ = permeabilidad magnética

Tesla es una unidad de intensidad de campo magnético. Un Tesla (1 T) puede expresarse como la intensidad de campo que produce un newton de fuerza por amperio de corriente por metro de conductor.

Tesla es la unidad de intensidad de campo magnético.

De qué otra forma se puede producir un campo magnético?

Un campo magnético puede desarrollarse cuando una carga está en movimiento. Hay otras dos formas de disponer la carga para que esté en movimiento y generar además un campo magnético útil.

1. Un campo magnético se puede generar siempre que una carga eléctrica esté en movimiento.

2. Los imanes permanentes funcionan por el movimiento de los electrones alrededor de los núcleos. Sólo ciertos materiales pueden convertirse en imanes, y algunos son mucho más fuertes que otros.

El campo magnético de la Tierra

Sir William Gilbert cartografió por primera vez el campo magnético de la Tierra en la década de 1600. Basándose en sus pruebas, descubrió que la Tierra tiene propiedades magnéticas y un campo magnético. Si se cuelga un imán sin apretarlo y se deja que gire en posición horizontal, se alineará automáticamente y se detendrá en dirección norte-sur.

El imán estará alineado de forma que el polo norte sea atraído hacia el sur geográfico y el polo sur hacia el norte geográfico.

Hipótesis sobre el origen del campo magnético terrestre

1. El núcleo de la Tierra es un líquido fundido caliente que contiene iones. Estos iones circulan por el interior del líquido en forma de bucles de corriente y crean un campo magnético.

2. La Tierra gira sobre su eje y la materia del planeta está formada por partículas cargadas. Estas partículas cargadas en forma de bucles de corriente también giran alrededor del eje de la Tierra y son las responsables de crear el campo magnético.

3. Los gases ionizados forman la capa exterior de la Tierra. Cuando la Tierra gira, el movimiento de los iones genera una corriente eléctrica que da lugar a la creación de un campo magnético.

Pero puedes aprender más sobre El campo magnético de la Tierra en otro artículo.

Fuentes:

Física del campo magnético en la página web de la Facultad de Física del Reino Unido: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/prednasky/fmp/

Artículos sobre campos magnéticos en Vesmír.cz: https://vesmir.cz/tag/magneticke-pole/

Campo magnético en Wikipedia: https://cs.wikipedia.org/wiki/Magnetick%C3%A9_pole

Conferencia en línea sobre el campo magnético por Michel van Biezen en YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=TKTNZBGD22w