Informe de laboratorio Física II
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ELECTROMAGNETISMO Y CAMPO MAGNÉTICO
Sara Valentina Barrera Cely
sara.barrera01@uptc.edu.co
Jennifer Valeria Briceño
jennifer.briceno@uptc.edu.co
El electromagnetismo se puede definir como el estudio de los
campos eléctricos y magnéticos. Esta teoría fue desarrollada por
James Clerk Maxwell en la segunda mitad del siglo XIX, quien
formuló una serie de ecuaciones que describieron cómo los
campos eléctricos y magnéticos interactúan entre sí y cómo se
propagan a través del espacio. Este fenómeno que se puede
observar en nuestra vida diaria, desde el motor de un automóvil
hasta la radiación de un teléfono celular.
Es importante tener claro el concepto de electricidad y
magnetismo. La electricidad se refiere a la presencia y el
movimiento de cargas eléctricas, mientras que el magnetismo es
la fuerza que ejerce un imán sobre un material magnético, como
el hierro o el níquel.
La comprensión del campo magnético es esencial para poder
entender una gran variedad de fenómenos físicos, desde la
generación de electricidad hasta el funcionamiento de los
imanes.
El campo magnético se caracteriza por su fuerza, dirección y
polaridad. La existencia de un campo magnético está
íntimamente ligada a la presencia de cargas en movimiento.
Cuando una carga se mueve, produce un campo magnético que
se extiende a su alrededor. En términos matemáticos, el campo
magnético se describe mediante el vector de campo magnético,
que indica la dirección y la magnitud del campo en cada punto
del espacio.
El campo magnético puede ejercer una fuerza sobre otras
cargas en movimiento, la cual se conoce como fuerza
magnética. La fuerza magnética se rige por la ley de Lorentz,
que establece que esta sobre una carga es proporcional al
producto de su velocidad y el campo magnético en su posición.
El objeto en el que se puede evidenciar con mayor facilidad los
campos magnéticos son los imanes, los cuales presentan un
polo norte y un polo sur, y las líneas de campo magnético se
extienden desde el polo norte hacia el polo sur. Pero estos
también se pueden presentar en las partículas más pequeñas
como el electrón, un protón e incluso un neutrón. Los átomos y
moléculas que constituyen la materia, crean un pequeño campo
magnético, cuando en su interior los electrones giran alrededor
del núcleo. Sin embargo, el campo magnético generado por un
solo átomo es demasiado débil para ser detectado. Para poder
observarlo, se requiere un gran número de átomos, los cuales
se organizan de tal manera que este efecto se magnifica.
Para poder observar el campo eléctrico de forma experimental,
se utiliza limadura de hierro, debido a sus propiedades
magnéticas.
Figura 1. Campo eléctrico en presencia de un imán en barra
La limadura de hierro actúa como dipolos magnéticos que se
orientan a lo largo de las líneas de campo. Como se puede
observar en la Figura 1, las líneas de campo viajan de extremo a
extremo del imán, salen del polo norte y entran al polo sur
formando un campo magnético bastante claro y sin ninguna
distorsión, así mismo se observa que la capacidad de atracción
del imán es mayor en sus extremos.
Figura 2. Campo eléctrico en presencia de dos imanes en barras.
En la Figura 2, se puede observar la distorsión del campo
eléctrico en ambos imanes debido a la cercanía entre ellos. Cada
imán tiene un campo eléctrico propio, con electrones que viajan
del polo norte al polo sur del imán, pero en presencia de otro
campo, los electrones viajan a través de ambos formando líneas
de campo entre ambos imanes. En este caso hay presencia de
una fuerza repulsiva, debido a que hay interacción entre polos
iguales.
Cuando dos imanes están cerca el campo magnético de uno
