¿Qué es un campo magnético?
¿Qué es un campo ? Aparte de un lugar donde los agricultores cultivan, es un concepto en física que parece terriblemente misterioso. Es algo que impregna un área y te rodea. Hay campos gravitacionales y campos eléctricos. En Star Trek incluso hay campos ficticios, como campos de tetryon y campos gravimétricos. ¿Pero que son?
Los campos no son tan misteriosos como parecen. Un campo es en realidad solo un mapa de una variable en particular. Un campo gravitacional es un mapa de las fuerzas gravitacionales en un área, que muestra cómo pueden afectar una masa a medida que la atraviesa. Un campo eléctrico es un mapa de las fuerzas eléctricas en un área, que muestra cómo podría afectar el paso de una carga.
Pero, ¿qué pasa con los campos magnéticos? Los campos magnéticos son regiones alrededor de un imán donde actúa la fuerza del magnetismo. Esa fuerza de magnetismo puede afectar a otros imanes. Pero también puede afectar a los metales que tienen algunas propiedades magnéticas más débiles: por ejemplo, cuando coloca un imán de nevera en su refrigerador, la puerta del refrigerador no es un imán. Pero el metal de la puerta tiene algunas propiedades magnéticas, por lo que se le adhiere un imán. La fuerza del magnetismo también puede afectar a cargas en movimiento, como electrones o protones.
Dibujamos un campo magnético usando diagramas como este:
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Las líneas que están más juntas representan un campo magnético más fuerte.
¿Cómo se crean los campos magnéticos?
Hay dos formas principales en que se pueden crear campos magnéticos: encontrando materiales ferromagnéticos y moviendo cargas.
Los materiales ferromagnéticos son cosas como el hierro y el cobalto, que tienen propiedades magnéticas realmente fuertes. Literalmente, puede tomar un trozo de hierro que extrajo del suelo y descubrir que actúa como una barra magnética. Y los imanes de barra, como todos los imanes, crean campos magnéticos. Incluso si una pieza de hierro no actúa como una barra magnética, todo lo que tienes que hacer es colocarla cerca de un imán más grande y se volverá más fuerte.
La segunda forma de crear un campo magnético es moviendo cargas. Cuando las cargas se mueven, crean campos magnéticos. Por ejemplo, un cable con electricidad que lo atraviesa tendrá un campo magnético a su alrededor.
Podemos usar esta idea para hacer algo llamado electroimán . Un electroimán es una bobina de alambre atravesada por electricidad.
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El campo magnético creado por el alambre enrollado se ve exactamente igual (y tiene la misma forma) que el campo eléctrico de una barra magnética. Pero con un electroimán, puede encenderlo y apagarlo simplemente presionando un interruptor. También puede cambiar la fuerza variando la corriente que fluye a través del circuito. Esta capacidad de controlar imanes es muy útil. Se utiliza en motores y generadores, altavoces y auriculares, máquinas de resonancia magnética y aceleradores de partículas.
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Resumen de la lección
Los campos magnéticos son regiones alrededor de un imán, donde actúa la fuerza del magnetismo. Los campos magnéticos afectan a otros imanes, metales con propiedades magnéticas más débiles y cargas en movimiento. Usamos líneas y flechas para representar campos magnéticos: las líneas que están empaquetadas más de cerca representan campos fuertes.
Puede crear campos magnéticos simplemente encontrando materiales magnéticos en el suelo y moviéndolos donde los desee, o haciendo pasar electricidad a través de un cable: las cargas en movimiento crean campos magnéticos y los cables eléctricos contienen cargas en movimiento. Puede utilizar este principio para crear electroimanes que son imanes que se pueden encender y apagar con un interruptor, o incluso hacerlos más fuertes o más débiles. Esto se hace pasando electricidad a través de una bobina de alambre y funciona porque la electricidad se puede controlar.
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