Aurora Boreal

Aurora Boreal y su relación con los campos magnéticos:

 Tras el espectáculo de formas y colores de una aurora boreal se esconde una carrera de electrones cargados de energía que hasta ahora los científicos no habían conseguido explicar. Un equipo de físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha realizado una simulación por ordenador que resuelve el misterio y, además, ayudará a predecir las corrientes de electrones súper energéticos que circulan por el espacio y que pueden causar daños en los satélites.

Cuando el viento solar choca con el campo magnético de la Tierra, éste se estira como si de una banda elástica se tratase, y acumula dentro toda la energía. Llega un momento en el que las líneas del campo magnético se reconectan y liberan de golpe toda esta energía, lo que propulsa a los electrones de vuelta a la Tierra. Cuando estas partículas tan aceleradas chocan con la parte superior de la atmósfera se genera el plasma llamado aurora, causante del despliegue de brillos y colores que se puede observar en los polos en determinadas épocas del año.

Aplicaciones científicas.

Aplicaciones Científicas:

La aplicabilidad industrial es un requisito objetivo para la concesión de una patente. Consiste en que la invención patentada debe poder ser utilizada o fabricada en cualquier tipo de industria, incluida la agrícola.

Es un requisito fácil de cumplir. Pero muchas legislaciones establecen que los métodos de tratamiento o diagnóstico de enfermedades animales o humanas no tienen aplicación industrial y por lo tanto no son patentables. No se impide sin embargo patentar los aparatos utilizados. Así hace por ejemplo el Convenio sobre la Patente Europea. Los otros requisitos objetivos son la novedad y la actividad inventiva.

Aplicaciones industriales: 

La aplicabilidad industrial es un requisito objetivo para la concesión de una patente. Consiste en que la invención patentada debe poder ser utilizada o fabricada en cualquier tipo de industria, incluida la agrícola.

Es un requisito fácil de cumplir. Pero muchas legislaciones establecen que los métodos de tratamiento o diagnóstico de enfermedades animales o humanas no tienen aplicación industrial y por lo tanto no son patentables. No se impide sin embargo patentar los aparatos utilizados. Así hace por ejemplo el Convenio sobre la Patente Europea. Los otros requisitos objetivo Aplicaciones Domesticas

Aplicaciones en el hogar El hombre utiliza la energía eléctrica para iluminar y calentar su casa y en todo quehacer de su vida. Su utilización se incrementó en las últimas décadas, proporcionándonos un notable aumento de la calidad de vida y con ella el bienestar que gozamos.

Aplicaciones Domesticas:

El hombre hace uso de la electricidad en distintos El hombre hace uso de la electricidad en distintos modos en su hogar, ya sea desde lámparas para iluminar la casa, hasta calentadores y estufas eléctricas. Pero no siempre se estuvo utilizando la electricidad Pero no siempre se estuvo utilizando la electricidad para estos aparatos. Todavía ahora hay muchas familias que cuentan con estufas y calentadores de gas, pero es poco el tiempo para que estas familias se vayan inclinando hacia estos aparatos eléctricos, debido a su confiabilidad y bajo riesgo. Son infinitas las aplicaciones de la electricidad Son infinitas las aplicaciones de la electricidad en el hogar. Y todavía se están inventando nuevos aparatos eléctricos para hacer la vida de las personas mas placentera. Los imanes, además de servir. Magnetismo en el hogar. Los imanes, además de servir para hacer juegos, adornos, juntar alfileres, hacer trampas y fijar mensajes en las puertas de los refrigeradores, tienen innumerables e prontísimas aplicaciones. Atractores : Utilizan la atracción hierro-imán. Atractores : Utilizan la atracción hierro-imán, o la atracción/repulsión imán-imán y bobina-imán.Son utilizados para abrir y cerrar válvulas y reed-relays, sujetar piezas, mover mecanismos, eliminar/separar impurezas en alimentos, agitar y separar líquidos. Vibradores : Generan movimiento ondulatorio sónico. Vibradores : Generan movimiento ondulatorio sónico o ultrasónico utilizando alternadamente atracción y repulsión dinámica entre imán-bobina con corriente alterna. Sirven para parlantes, aparatos de limpieza por ultrasonido. Rotores : Generan movimiento de rotación utilizando. Rotores : Generan movimiento de rotación utilizando la tendencia de los momentos magnéticos de las bobinas con corriente, a orientarse en la dirección del campo externo. Los motores son un ejemplo. Generadores y contadores : Generan energía o señalemos. Generadores y contadores : Generan energía o señales mediante la inducción magnética. Lo utilizan en micrófonos de audio y tacómetros para bicicletas. Registradores : Almacenan analógica o digitalmente. Registradores : Almacenan analógica o digitalmente información, datos, sonido o imágenes, mediante la posición relativa de los dominios magnéticos en discos o cintas. Deflectores : Utilizan fuerza magnética para desviar. Utilizan fuerza magnética para desviar cargas eléctricas en movimiento como por ejemplo en hornos de microondas.

En general la electricidad y el magnetismo se aplica. En general la electricidad y el magnetismo se aplica en el hogar para hacer de este un lugar mas cómodo y sencillo para las personas. Son la novedad y la actividad inventiva.

El magnetismo en la biología.

Magnetismo en la Biología: 
Bioelectromagnetismo es una rama de las ciencias biológicas que estudia el fenómeno consistente en la producción de campos magnéticos o eléctricos producidos por seres vivos; estos dos conceptos van fuertemente unidos, ya que toda corriente eléctrica produce un campo magnético. (a veces es denominado parcialmente como bioelectricidad o biomagnetismo)

Efecto Hall:
Se conoce como efecto Hall a la aparición de un campo eléctrico por separación de cargas, en el interior de un conductor por el que circula una corriente en presencia de un campo magnético con componente perpendicular al movimiento de las cargas.

Ley de Faraday:

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:²

donde:

${\displaystyle {\vec {E}}}$ es el campo eléctrico,

${\displaystyle d{\vec {l}}}$ es el elemento infinitesimal del contorno C,

${\displaystyle {\vec {B}}}$ es la densidad de campo magnético y

${\displaystyle S}$ es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de ${\displaystyle {\vec {dA}}}$ están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

Ley de Lenz:

La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

Ley de Lenz: "El sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo".

Gracias a la ya nombrada Ley de Lenz, se completo la Ley de Faraday por lo que es habitual llamarla también Ley de Faraday-Lenz para hacer honor a sus esfuerzos en el problema, los físicos rusos siempre usan el nombre "Ley de Faraday-Lenz".

Ley de Lenz:

Ejemplos:

Transformadores y relación con el magnetismo: 

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Campo Magnético de una Bobina: 

Una bobina consiste en un enrollamiento de alambre conductoren forma de hélice. Técnicamente se le llama solenoide. Se usapara crear campos magnéticos cuando circule corriente a travésde ella. Por esto tiene muchas aplicaciones en electricidad yelectrónica.Al calcular el campo magnético dentro de un solenoide como elde la figura 1, se lleva a la expresión: B =u 0 nI(1,1)Esta formula resulta de una aproximación cuando la longitud Lde la bobina es mucho mayor que su diámetro d.  La deducción de la formula general para el campo magnético en el eje de una bobina puede verse en los anexos. La belación (1,1) es demuchas aplicaciones técnicas incluso hasta cuando: L=4 cl enrealidad el campo magnético no es constante en todo el eje delsolonoide. Si se mide el campo a una distancia L/4 se encontrara que: B=( u 0 nI)/2 [1]

B

=u

0

nI

Magnetoestatica

Magnetoestática:

La magnetoestática es el estudio de todos los fenómenos físicos en los que intervienen campos magnéticos constantes en el tiempo.

                                                                  

 Que es Imán:

Se conoce como imán al mineral de hierro de color negruzco, opaco, que tiene la propiedad de atraer el hierro, el acero y otros cuerpos en menor medida. La palabra imán es de origen francés “amant”.El imán es un material que posee la capacidad de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro, y otros como cobalto, níquel, aluminio, etcétera, pero también de repelar otros cuerpos magnéticos.En vista de su función, en el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas en función de los electrones que contienen los átomos, y cada una de ellas forma un pequeño imán. En este sentido, los imanes deben alinearse para actuar como un único imán, y de esta manera poder magnetizar o imanar la sustancia, ya que de lo contrario no produce efectos.Para más información, consulte el artículo átomo.

En el año 1820, fue el físico y químico danés Oersted que evidenció por primera vez, el proceso identificado anteriormente, es decir, que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor.
En relación a lo anterior, un imán puede perder su propiedad de imantación invirtiendo el sentido de la corriente, o a través de la aplicación de elevadas temperaturas. En este sentido, todo imán está formado por las siguientes partes:
Eje magnético, barra que une los dos polos. Línea neutral, ubicada en la superficie de la barra que separa las dos zonas polarizadas. Polos, extremos del imán donde se ubica la mayor fuerza de atracción. Estos polos son: el norte y sur. Polos iguales se repelen y diferentes se atraen. Los imanes pueden ser utilizados en el sector industrial como barrenderos magnéticos, clasificadores y separadores de metales impuros. Por su parte, en el área de la electrónica los imanes se utilizan en teléfonos, televisores, computadoras, radios, parlantes.

Por otro lado, la separación magnética es un proceso que sirve para separar dos sólidos, en la cual uno de los dos debe de tener propiedades magnéticas o ser ferroso. Como tal, consiste en acercar el imán a la mezcla para crear un campo magnético, y así atraer la materia ferrosa y dejando el material no ferroso.

El magnetismo es la ciencia de la física que se dedica al estudio de los imanes y sus propiedades.

Por extensión, en sentido figurado, el imán es la gracia que atrae la voluntad o atención. Por ejemplo: los aparatos electrodomésticos son un imán para los niños y adultos.

En el sentido religioso, el imán -también conocido imam-, es la persona que dirige la oración colectiva en el islam. La persona se sitúa frente de los demás fieles en las mezquitas como guía religioso, espiritual para realizar la oración musulmana.

En inglés, el término imán es “magnet”.

Imán natural y artificial

El imán natural, se refiere a los minerales naturales que tienen la característica de atraer elementos como el hierro, níquel, entre otros. Por ejemplo: la magnetita, mineral compuesto por óxido ferroso férrico que tiene la particularidad de atraer fragmentos de hierro natural.

Por su parte, el imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético que tras friccionarlos con magnetita, posee la propiedad del magnetismo.

Imán temporal y permanente

El imán temporal, conocido como electroimán, conformado por hierro dulce que se caracteriza por poseer una atracción magnética, el cual cese sus propiedades una vez que termina la causa que provoca el magnetismo. Por otro lado, el imán permanente es aquel que es constituido por acero, y conserva su propiedad magnética por un tiempo perdurable. 

Un imán tiene dos polos: el norte y el sur. Dado que un polo no puede existir de forma aislada del otro, al romper un imán en dos se obtienen dos imanes, o sea, dos cuerpos que constan de un polo norte y uno sur, cada uno. Sin embargo, si se produce dicha fractura, la fuerza de atracción de cada parte es menor que la del imán original. La fuerza resultante de la atracción entre dos polos forma líneas cerradas, que van de uno a otro de manera ininterrumpida.

Polos Magnéticos:

Se conoce como polo magnético al conjunto de puntos del globo terráqueo que se halla ubicado en las zonas polares y que, debido al campo magnético de la Tierra, ejerce atracción sobre los elementos imantados. Las brújulas, por ejemplo, cuentan con agujas que, por la imantación, siempre señalan al polo sur magnético.Los polos magnéticos no coinciden con los polos geográficos: la ubicación de cada polo magnético, de hecho, evidencia un desplazamiento frente al eje geográfico del planeta. El ángulo que se crea entre dicho eje y el eje magnético es representado por la letra delta (del alfabeto griego) y se conoce como declinación.El magnetismo de la Tierra se debe a los materiales de su núcleo: níquel e hierro. Esta composición hace que la propia Tierra actúe como un inmenso imán, lo que explica el funcionamiento de las brújulas. Debido a que los polos diferentes se sienten atraídos y los idénticos se rechazan, la brújula se orienta al polo norte geográfico, que casi equivale al polo sur magnético.Durante mucho tiempo se especuló con que la inversión de los polos magnéticos de la Tierra podría provocar grandes cambios en el planeta, incluso hasta llevarlo a su destrucción. Los astrónomos, sin embargo, explican que dicha inversión es normal y se lleva a cabo cada un cierto periodo (extenso) de tiempo.Dicha inversión está ligada al debilitamiento del campo magnético terrestre, el cual protege nuestro planeta de los peligrosos proyectiles de partículas cargadas y de la radiación que proceden del Sol y del espacio. Este fenómeno, que pone nuestro planeta en riesgo, se evidenció en el año 1980, gracias al trabajo de algunas misiones científicas.Nuestros antepasados más remotos vivieron una inversión de los polos magnéticos, aunque para ellos no significó el caos que podría representar en el presente, dado que se verían comprometidas todas las tecnologías en las cuales se basa la vida moderna, desde la telefonía móvil hasta Internet, pasando por los sistemas de posicionamiento global (GPS). Hace 780.000 años, tuvo lugar una inversión completa, y algunos teóricos se preguntan, en tono ciertamente irónico, si una alteración de este tipo podría llevarnos de regreso a la Edad de Piedra.Aunque toma miles de años que los polos se inviertan, nuestros satélites y el suministro eléctrico de la Tierra pueden verse afectados en el proceso, y es por eso que los expertos se pusieron manos a la obra a finales del 2013. La Agencia Espacial Europa (ESA) puso tres satélites en órbita para monitorizar el campo magnético de nuestro planeta durante cuatro años, en una misión que fue bautizada con el nombre Swarm (que puede traducirse como Enjambre).La misión Swarm tiene el objetivo de recoger tanta información como sea posible acerca de los polos magnéticos terrestres para estudiar el funcionamiento del escudo magnético y preparar una estrategia ante la catástrofe que significaría quedar completamente expuestos a la radiación y las partículas solares.Cabe destacar, por otra parte, que también se conocen como polos magnéticos a los extremos de los imanes. En estos polos, la atracción que ejercen los imanes es más potente que en el resto de su cuerpo.

Propiedades Magnéticas De La Materia:

El magnetismo es una propiedad de todos los asuntos como todas las sustancias muestran algún nivel de reacción bajo campo magnético. Se tiene experiencia en diferentes formas y grados en cuestión. Materia está constituida de átomos, que consisten en electrones negativos y positivos núcleos. Los electrones se encuentran en la cáscara de los átomos y características químicas de un átomo son muy confiables a los electrones en la cáscara más externa. Las propiedades magnéticas de la materia proceden de dos fuentes. Una pequeña circulación actual que produce el campo magnético proceden de los electrones en el movimiento orbital sobre el núcleo. El spin intrínseco de los electrones es el resultado del momento angular sobre el núcleo y que el magnetismo agrega el momento magnético intrínseco y momento angular intrínseco.Donde no existe campo magnético o un campo magnético aplicado los momentos magnéticos orbitales e intrínsecos de varios electrones son aleatorios dentro de la materia. El campo magnético en esta etapa se promedió en cero como es ampliamente suficiente para ser percibido o examinada por el ojo desnudo que no hay ninguna indicación de magnetismo. El momento magnético se define como la medida estándar de comparación del magnetismo de una partícula. Todos los micro componentes estructurales de un asunto, es de electrones, protones y neutrones son los portadores fundamentales de momento magnético y la mezcla de estos sería las fuentes básicas de magnetismo. Por lo tanto propiedades magnéticas son inherentes a todas las cuestiones. es decir, todos los asuntos son imanes.Mayoría de los asuntos es sólo muy ligeramente magnética en medio de un campo magnético. El campo magnético externo influye en el movimiento orbital y se observan corrientes spin dejando dos efectos básicos del campo

• Paramagnético momento es creada por el campo externo si hay momento magnético de cero en el átomo que es un momento positivo paralelo al campo (hay un orbital magnético momento y giro momento magnético).
• Diamagnética momento se crea debido al efecto diamagnético. Con respecto a Lenz Law, una corriente inducida que se configura por el campo magnético con la dirección del campo magnético frente al campo inicial.
La particularidad del efecto diamagnético en casi todos los materiales, por lo tanto todo lo exhibe diamagnetismo. Los diferentes tipos de propiedades magnéticas expuestos en varios materiales individuales dieron la forma de clasificación de las sustancias según sus reacciones en campos magnéticos aplicados y el nivel de susceptibilidad magnética de estas sustancias.

Temperatura de Curie:

Se denomina temperatura de Curie (en ocasiones punto de Curie) a la temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo, comportándose como un material puramente paramagnético. Esta temperatura característica lleva el nombre del físico francés Pierre Curie, que la descubrió en 1895.
Pierre Curie descubrió, junto a su hermano Jacques, el efecto piezoeléctrico en cristales, estableciendo que la susceptibilidad magnética de las sustancias paramagnéticas depende del inverso de la temperatura, es decir, que las propiedades magnéticas cambian en función de la temperatura. En todos los ferromagnetos encontró un descenso de la magnetización hasta que la temperatura llegaba a un valor crítico, llamada temperatura de Curie (Tc), donde la magnetización se hace igual a cero; por encima de la temperatura de Curie, los ferromagnetos se comportan como sustancias paramagnéticas.

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.

Campo Magnético Terrestre:

El campo magnético terrestre (también llamado campo geomagnético), es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana del Sol.

Campo Magnético:

Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo magnético es más comúnmente definido en términos de la fuerza de Lorentz ejercida en cargas eléctricas. Campo magnético puede referirse a dos separados pero muy relacionados símbolos B y H.
Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una propiedad cuántica fundamental, su espín. En la relatividad especial, campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.