Magnetism o

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  • Rl

    Voltios(V)

    Amperios(A)

    U2

    Ohmios(n)

    Vatios(w)

    RI2

    ............

    Ul

    l2 R

  • Magnitudes, unidades y smbolos elctricos

    n Magnitudes'y unidades ms comunes

    ' MAGNITUD UNIDAD D:1 MEDIDA .

    Nombre Smbolo Nombre Smbolo

    TensinFuerza electromotrizDiferencia de potencial

    Ufemddp

    Volt

    Intensidad de Corriente I Amper A

    Resistencia R Ohm

    Potencia P Watt

    Energia elctric E Watt - segundo W - s

    Frecuencia f Hertz (ciclo/segundo) Hz (c/s)

    Periodo T Segundo s

  • g Mltiplos y submltipls

    Prefijo (nombre) Smbolo .Factor d multiplicaitema T 1012giga G 109meza . M 106Kilo l< 103unidad 1

    mili : ni 10-3 .

    micro P 10- 6 nano n 4 . 10-9pico p -10-12

  • MtGNETISMO

    Este se conoce slo por sus efectosyno sabindose a ciencia cierta que s.

    Puede ser una corriente de algo a travs del espacio o tambin es probable que

    un fenmeno que ocurre siempre que se pone en rotacin electrones.

    Sus principios estn aplicados en casi todos los aparatos elctricosydesde la

    simple campanilla hasta el ms complicado generados elctrico.

    A aquellas sustancias que tienen la propiedad de atraer pequeas partculas de

    hierro,se las denomin IMANES.

    Los imanes pueden dividirse en dos Clases:

    -T NATURALES:Son trozos de xido de hierro (Fe 3 04 ) . $5 magnetita,La piedra imn se descubri en Magnesiayciudad del Asia MenoryCom-

    probndose sus propiedades de atraer pedacitos o limaduras de hie-

    rro.

    Suspendida de un hilo,uno de sus extremos indica el NORTE y el o-

    tro el SUD, constituyendo la BRUYULA que fu usada mucho tiempo enla navegacin.

    La piedra imn se llam simplemente IMAN y a sus propiedades MAGNE-

    TISMO,por el nombre de la ciudad originaria.

    La magnetita tambin se encuentra en Estados UnidosySuecia y Espa-a.

    - ARTIFICIALES:Se dividen en dosypermanentes y electroimanes.

    Los PERMANENTES,son barras de acero templado que han sido magnetiza-das perman'entemente.

    Los ELECTROIMANESyson ncleos de hierro dulce envueltos por una bo-

  • bina de alambre de cobre aislado.

    Al circular la corriente por la bobinayel ncleo se magnetiza y cu-

    ando se corta,el ncleo pierde el magnetismo.Si hacemos rodar una barra imantada entre limaduras de hierroystas se adhieren

    en manojos en los extremos y nada en el centro(llamada zona neutra)yes decir quela atraccin del imn est concentrada en los extremos y a stos se llama POLOS.

    los polos se forman solamente donde las lneas de fuerza salen o entran en unimn.

    La distancia entre polos es de unos 5/6 de la longitud total geomtrica delimn.

    ))

    .(11 r

    Si se suspende un imn de su parte mediase ver que toma una posicin determi-nada,coincidiendo con los polos geogrficos.

    Al polo del imn que seala al norte se lo denomina NORTE y al otro SUD.

    Como todo imn se orienta con respecto

    a la tierra,se debe admitir que est

    colocado en un campo magntico llamado

    CAIGO MAGNETICO TERRESTRE.La tierra se comporta como un gran imnque tiene el polo magntico norte hacia el sud

    geogrfico y un polo sud magntico hacia el norte geogrfico.

    Si colocamos dos imanesysuspendidos de sus partes medias,uno cerca del otro,seatraen o se rechazan de acuerdo a las polaridades que tienen:

    Polos del mismo nombre SE REPELEN

    Polos de distinto nombre SE ATRAEN

  • \\,

    El espectro magnticoyen estas condiciones ser:'

    Espectro magneltico dedee polos de igual nom-brcycolocados enfrenta-dos.

    Espectro magntico dodos polos de diferentenombre, colocados enfren-tados.

    Si se toma una barra imantada(artificial) y se corta en trozospaparecen en suscaras de corte,polos de signo contrario a los de los extremosyformando cada tro-

    zo un nuevo imn.

    A' S: Sj - u

    Esto nos demuestra que es imposible aislar un polo de un imn.

    CAMPO MAGNETICO

    Es la zona del espacio donde se ponen de manifiesto las acciones magnticas delelemento ooncideradc(iminteleotrimn).

    LEY DE COULOMB

    Si colocamos prximas dos masas magnticasyse ejercer una fuerza de atraccinsi son polos de distinto nombre y de repulsin si son polos de igual nombre.Estas fuerzas atractivas repulsivas son

    - debidas a la masa magntioa en ellosconcentrada.

    Se comprueba que a los dos polos de cada imn corresponden masas magnticas i-guales o sea que todo imn lleva dos masas magnticas iguales y de distinta po-laridad.

    S 4.111;73

    s-

  • El valor de la fuerza 9 depende de la masa magntica de los polos y de la distan-

    cia a que se encuentran y est dada por la Ley de Coulomb.

    ml m2F =

    Pinas.]d2

    Donas:

    ml ; m2 = masas magnticas.

    d = Distancia entre polos,en cm.

    Es decir que la fuerza de atraccin 6 repulsin es proporcional al producto de

    las masas magnticas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.UNIDAD DE MASA MAGNETICA (cgs)

    consideramos la expresin anterior,donde la fuerza se mide en dinas y la dietan-oia en om.

    Suponem i s ml . m2 m,donde m es el valor de cualquiera de las masas,tenemos:

    F -m2

    de la que:d2

    m = d Fsustituyendo d y F por sus unidades:

    1/2m = cm . dina

    y como dina= g.cm/seg2 , resulta finalmente:

    1/2 4,/ -11m] = g cm .seg

    own es la unidad 0 . 15 . 0 . de masa magntica.E1 corchete indica "unidad de".Ejercicios

    Dos polos magnticos de masa mi= + 40 unidades c.g.s. y m 2 = 60 unidades c.g.s.,

    se hallan separados por una distancia d = 20 cm.

    Determinar la fuerza de interaccin y si las masas se atraen o se repelen.

    En una balanza magnticapse coloca un imn de comparacin cuya masa magntica es dem 1= 60 unidades c.g.s.;a1 colocar otro polo a 3 cm se mide una fuerza de 0,5 gramo.Cul es la masa magntica de este polo?

  • El espacio en que actan fuerzas magnticas se denoinina zompo magntico.!-.
  • Esta teora explica perfectamente poreue el hierro dulce se comporta como un i-

    mn temporario l lo que es debido a que los imanes elementales desordenados colo-

    cados en un campo magntico,no deben vencer una resistencia apreciable para o-

    rientarse.

    Pero cuando desaparece el =apoyes desordenan con la misma facilidad,por la pocaresistencia que deben vencer.

    El acero se comporta como un imn permanente porque sus imanes elementales ofre-

    cen una gran resistencia al cambio de orientacin,de ah que una vez desapareci-

    do el campo magntizante que provoc el ordenamiento de los imanes elementales,

    estos permanecen orientados y por lo tanto persiste la imantacin.

    5N S dkim_---5 # S AA- SA -

    5 N--- S /1 - S/V 5A/- N

    n114"...-."'.. S # - n 5 A,- - 5A/-- S g-- .5 Al 5 Al S

    Por la hiptesis de Weber,se explica perfectamente porque al cortar un imn se

    forman dos nuevos imanes,debido a que en la parte media no existen efectos mag-

    nticos por neutralizarse los polos de nombre contrario de los imanes elementa-

    les.

    Si un imn se somete a la accin del calorvste provoca el movimiento de las mo-

    lculas y como estas constituyen los imanes elementales l este movimiento trae el

    desordenamiento de los imanes elementales y la prdida de parte de las propieda-

    des magnticas.

    Elevando gradualmente la temperatura,sucede que se ir desimantando hasta que

    para una temperatura determinadappierde totalmente sus propiedades magnticas.

    A esta temperatura se la denomina temperatura crtica de Curie.

    l'ambin pueden perder la imantacin por golpear el imn,lo cual desordena los

    imanes elementales.

    Por la accin del tiempo tambin pierden su imantacin,siendo aconsejable paraevitar esto,colocar entre los polos del imn una chapa de acero,para que el cam-

    po se cierre,pasando por la misma.

  • Nt

    LINEAS DE FUERZA

    Suponemos colocada una masa magntica norte sucesivamente en distintos puntos del

    campo y determinamos la intensidadydireccin y sentido de la fuerza que sobre ella

    acta.

    Se supone aislado un polo magntico y que la masa magntica es tan pequea que no

    modifica el campo que se estudia.

    Si H es la fuerza que acta sobre una masa unitaria,

    sobre una masa m actuar una fuerza m veces mayor,es

    decir:

    F = H . m

    Por lo tanto,si sobre una masa m colocada en ese punto acta una fuerza F,la in-

    tensidad de campo ser:

    H - F

    In general al estudiar el campo de un imn es necesario sumar vectorialmente encada puntoyill y H2 debidas a los dos polos o sea hallar la resultante H de ambas

    fuerzas.

    Supuesta que la masa magntica de prueba puede desplazarse libremente bajo laaccin de las fuerzasyse tiene as definido un vector para cada punto del cam-

    poyque es tangente a su trayectoria.

    Esta trayectoria se denomina LINEA DE FUERZA y se define como "la lnea que tiene

    la propiedad de que ,en cada uno de sus puntos,el campo es tangente a la misma.

    Partiendo de distintos puntos tendremos distintas lneas de fuerza.

    Se le considera a la lnea de fuerzayel sentido del movimiento de la masa magn-

    tica norte sobre ella.

    En el caso de un imn rectilineolser:

    Lo cual puede demostrarse prcticamente esparciendo limaduras de. hierro sobre un

    papel debajo del cual se halla un imn.El campo magntico est formado por una serie de lneas de fuerza que salen del

    polo norte y se dirigen al polo canal.

    El valor de la fuerza en cada punto y est dada por la Ley de Coulomb.

  • INTENSIDAD DE CAMPO MAGNTICO

    En la figura se observa que sobre la masa M2 acta la

    fuerza F.

    Si la masa valiera la un