Campo magnético. Tipos y propiedades

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El concepto del campo magnético es de enorme importancia. Por ello, hemos querido elaborar el presente post al respecto. En primera instancia, definiremos el concepto de campo magnético. Luego, mencionaremos el origen de dichos campos. Igualmente, queremos dejar en claro que no todos los campos magnéticos son iguales. Por ello, dedicaremos algunos párrafos del presente texto explicar los campos de tipo magnético que existen. Se trata de una información bastante completa, misma que esperamos que sea de gran utilidad para nuestros lectores.

Por otra parte, no podemos dejar de lado el aspecto científico. Por ello, nos esperamos igualmente mostrar las características estudiadas de estos campos, para tener un conocimiento completo de los mismos. Sin más que agregar, invitamos a repasar la información presentada en las siguientes secciones del presente post.

¿Qué es un campo magnético?

Antes de avanzar, es necesario dejar en claro este concepto. En primera instancia, es menester dejar en claro que la idea del campo magnético es de talante matemático. Con este nombre se designa al conjunto de fuerzas magnéticas distribuidas en el espacio en derredor a una fuente que genera esta energía.

Dicho en otras palabras, se puede decir que el campo magnético es el conjunto de fuerzas que se encuentra en la región donde se encuentran objetos que son afectados por el magnetismo. Hay que recordar que las fuerzas magnéticas son capaces de crear movimiento en los metales. ¿Por qué se dice que hay un campo magnético? Por el hecho de que el espacio de acción de estas fuerzas tiene un límite. Los objetos que se encuentran demasiado lejos de la fuente de energía magnética, no reciben los efectos de la misma.

Por lo antes mencionado, sucede que uno de los primeros cálculos tiene que ver con medir la extensión del campo de tipo magnético existente.

Los polos de un campo magnético

Una de las principales características de estos campos es que son dipolares. Se suele decir que tienen un polo norte y un polo sur, y cuando son producto del electromagnetismo, entonces se habla en términos de un polo negativo y un polo positivo. Por otra parte, se ha demostrado que tales campos tienen características vectoriales. ¿Qué implica esto? Pues, que están dotados de una dirección y sentido. Es decir, un campo de tipo magnético es un ámbito donde funciona un conjunto de fuerzas vectoriales, cada una de ellas con: dirección, sentido y magnitud.

El concepto de campo magnético gana mucha importancia en tiempos recientes. Sobre todo, gracias al auge de los dispositivos eléctricos. Es algo de vital importancia en el caso de los electroimanes y equipos que poseen transformadores. Esto se debe a que tales equipamientos desencadenan un campo magnético en su derredor. Este campo magnético afecta la manera como se desenvuelve la corriente eléctrica.

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¿Porqué fue aparecen los campos magnéticos?

Estos campos no son espontáneos. Se necesita una fuente de energía magnética para que los mismos existan. Es decir, resulta obligatoria la presencia de un imán, un electroimán o una corriente eléctrica que se encuentre en movimiento. Por ejemplo, sucede que todo conductor eléctrico de calibre grueso tiene un campo magnético en su derredor.

Lo antes dicho deja en claro que existe una relación entre la electricidad y el fenómeno magnético. Este acontecimiento que ha descrito por la llamada ley de Ampere. Asimismo, se utilizan las ecuaciones formuladas por Maxwell para estudiar más a fondo esta correlación. Es así como el mundo de la física se ha dedicado a estudiar estos fenómenos, logrando comprenderlos y aprovecharlos para el bien de la humanidad.

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Sobre los tipos de campos magnéticos que existen

Hay muchas maneras de clasificar los campos magnéticos. En dado caso, en el presente texto vamos insistir en una clasificación centrada en el origen de los campos. Es decir, que tiene en consideración la fuente de energía magnética. Hecha esta aclaratoria, indicamos entonces la existencia de dos categorías de campos magnéticos:

  • Provenientes de un imán: son lo más convencional. Su origen se encuentra en un imán natural, o bien en un metal de características magnetizadas. Se originan por el movimiento de electrones alrededor de los núcleos atómicos del imán o del metal magnetizado. Los electrones giran a una determinada velocidad, generando la fuerza magnética. Desde el punto de vista físico, a este giro se le da el nombre de spin.
  • Provenientes de una corriente eléctrica: estos campos magnéticos ocurren en derredor de un conductor donde se desplazan cargas eléctricas. Es decir, hay movimiento de electrones. Por ende, se desencadena la fuerza magnética. Es por esta razón que en derredor de aparatos eléctricos de alto voltaje aparece atracción a elementos metálicos, como es el caso de los transformadores.

Tener en cuenta el origen del campo magnético permite comprender mejor su naturaleza. Muchos campos magnéticos actuales, son creados de manera artificial por medio de corriente eléctrica. Igualmente, en aparatos como los transformadores ocurre que es necesario controlar la intensidad de la fuerza magnética generada por el equipo.

Propiedades de las líneas de fuerza en un campo magnético

Las líneas de fuerza indican los caminos por los cuales se mueve el magnetismo. En un campo de tipo magnético, tales líneas se comportan de una manera muy particular. Conocer este comportamiento, es una manera de controlar los posibles defectos del campo magnético su entorno. En tal sentido, mostramos a continuación los rasgos esenciales de tales líneas de acción de fuerza.

  • Las lín29bio, en el aire estas líneas se mueven del polo norte al polo sur (de positivo al negativo).

Todos estos aspectos se tienen en cuenta en derredor de un campo de tipo magnético. Por ejemplo, se sabe que los defectos antes mencionados acontecen siempre en derredor de un transformador. Igualmente, sucede en el perímetro de un conductor eléctrico de amplio calibre. En suma, es la manera en que se comporta la fuerza magnética en el campo donde muestra sus efectos.

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El campo magnético terrestre

Sucede que la tierra tiene su propio campo magnético. Es por ello que una brújula siempre apunta hacia el norte, ya que se trata de un instrumento que funciona por medio del magnetismo.  Este también recibe el nombre de “campo geomagnético”.

Se trata de un campo magnético que se extiende desde el interior de la tierra. Su límite del ámbito donde se encuentra el viento solar, siendo este último un conjunto de partículas energéticas provenientes del sol. ¿Por qué aparece este campo magnético? La razón es que en el núcleo de la tierra hay mucho movimiento de aleaciones metálicas, sobre todo de hierro fundido. Es así como se genera un geo-dinamo.

Gracias a este campo magnético, la tierra se protege del viento solar. Tales partículas tendría la capacidad de dañar la capa de ozono, permitiendo así la entrada a la superficie terrestre de los rayos ultravioleta. Estos últimos resultan dañinos para la vida terrestre.

Hay que recordar que los campos magnéticos tienen una carga determinada. Gracias a ello, son capaces de repeler partículas que tienen una carga similar. Este justamente lo que ocurre con el viento solar. Logran desviarlo para que no afecte los ecosistemas del planeta.

Una de las características de este campo es que tiene su mayor intensidad los polos, mientras que su menor intensidad se presenta en la zona del Ecuador. Por otra parte, su ángulo de inclinación es variable. Hay que recordar que la tierra se balancea en su movimiento en derredor del sol. Esto hace que los metales contenidos en su núcleo se muevan, trayendo en consecuencia alteraciones en el campo magnético.

Se sabe que muchas especies de aves y peces puedan detectar el campo magnético. Gracias a esa capacidad, son capaces de orientarse y desplazarse grandes distancias sin perderse. Tal es el caso de las ballenas, mismas que logran hacer grandes travesías por los océanos siguiendo las rutas de las líneas de fuerzas del campo magnético de la tierra.

La magnetósfera 

La importancia al campo magnético terrestre es tal, que incluso se habla de la existencia de la magnetosfera. ¿Qué es la magnetósfera? Se trata de la capa conformada del choque del magnetismo terrestre y las partículas del viento solar. Esta capaz extiende más allá de la ionosfera, por encima de los 500 kilómetros sobre la superficie terrestre.

Como ya hemos indicado previamente, esta capa es la que protege la vida en la tierra del viento solar. Igualmente, mantiene a raya los diversos rayos cósmicos del universo. Los científicos insisten en que de no ser por los magnetósfera, la vida terrestre no sería posible. De hecho, para demostrar este punto hacen una comparación con el planeta Marte. La razón es que el planeta rojo no tiene la capa magnética que lo protege. Por ello, tienen muy poca cantidad de agua en su superficie. Además, siempre está expuesto a las radiaciones del sistema solar.

Curiosamente, casi todos los elementos del sistema solar cuentan con una capa protectora similar a la magnetósfera. Solamente los planetas Marte y Venus no la tienen. Ello quiere decir que en sus núcleos hay muy poca cantidad de hierro.

Un dato importante es que la magnetósfera siempre está cambiando su forma. Por otra parte, es en verdad enorme. Incluso, de una extensión mucho mayor que la de la masa sólida de la tierra. Abarca la luna, por ejemplo. Por ende, se trata de una capa protectora que permite al planeta desplazarse en el universo con mucha seguridad.

Como se puede apreciar, los campos magnéticos tienen diversas escalas. Desde el pequeño campo derivado de un imán doméstico, hasta la gigantesca escala planetaria de la magnetósfera. Por ende, se trata de un tipo de manifestación de los cuerpos en todo el universo. En buena medida, también ocurre que las órbitas de lo que tu celestes obedecen a las líneas de fuerza de varios campos magnéticos. Tal es el caso del sistema solar, cuyos planetas orbitan de acuerdo a la lógica de las líneas magnéticas del sol.

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