jueves, 10 de enero de 2013


CUESTIONARIO
1° ¿A qué se debe el fenómeno del magnetismo terrestre?
2° ¿A qué se denomina la declinación?
3° ¿A qué se debe que no se pueda usar la brújula en el polo norte ni en el     polo sur?
4° ¿Qué es el paleo magnetismo?

INTRODUCCIÓN

La existencia del campo magnético de la tierra es conocida por sus aplicaciones a la navegación a través de la brújula. En el año 1600 el físico inglés William Gilbert, tallo un imán en forma de bola y estudio la distribución del campo magnético en su superficie. En este experimento se encontró que la inclinación del campo en este imán esférico coincidía con lo que se sabía acerca de la distribución del campo terrestre de esta manera llego a la conclusión que la tierra era un gigantesco imán esférico.


MAGNETISMO TERRESTRE:
Magnetismo terrestre. El fenómeno del magnetismo terrestre se debe a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta 1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El nombre dado a los polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud.
Un hecho a destacar es que los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación diurna solo detectable con instrumentos especiales.

Declinación. La diferencia angular entre el Norte magnético y el Norte geográfico, se denomina declinación.   
La declinación es Este cuando el norte magnético está al este del norte geográfico, y es Oeste cuando el norte magnético está al oeste del norte geográfico. En España la declinación es Oeste.
La declinación varía de un lugar a otro. Dado que las variaciones no son muy grandes, se suele asumir una misma declinación para zonas geográficas próximas (por ejemplo la Península Ibérica, uno o más Estados en EE.UU, etc...).
Inclinación. Dependiendo de la zona magnética del planeta en la que nos encontremos la aguja de nuestra brújula puede llegar a inclinarse sobre una superficie totalmente nivelada, hasta  llegar a tocar el cristal protector y bloquearse. Este efecto es consecuencia directa de la curvatura de la tierra y de encontrarse en latitudes muy cercanas o alejadas del polo magnético.



Los polos magnéticos diferentes se atraen, el N magnético d la brújula es atraído hacia el polo S magnético de la tierra (donde aproximadamente esta en el N geográfico), y entonces, la punta roja de la aguja señala hacia el Norte.

Variaciones del campo magnético terrestre
Los estudios permanentes que se realizan en cualquier observatorio demuestran que el campo magnético terrestre no es constante, si no que cambia continuamente. Hay una variación pequeña y bastante regular de un día a otro (variación diurna). La variación en la inclinación  es de algunos minutos de arco, y la variación en la intensidad es el orden  de 10-4 gauss.
En algunos días se producen perturbaciones mucho mayores, que alcanza  hasta varios grados en la inclinación y 0,01 gauss en la intensidad. Son las llamadas tormentas magnéticas generadas por corrientes eléctricas que tienen lugar en las capas superiores de la atmósfera.

Variación secular: el campo geomagnético deriva hacia el Oeste
Las variaciones temporales del campo magnético terrestre, del periodo tan largo que lo se aprecian al comprar valores medios anuales durante varios años, reciben el nombre de variación secular. En fenómeno de la variación secular hace referencia a que la distribución del campo geomagnético se mueve lentamente hacia el  Oeste.

Paleo magnetismo
El paleo magnetismos la ciencia que estudia el magnetismo terrestre antiguo de la tierra. El fundamento de esta disciplina es la propiedad que tiene ciertas rocas en las que existen granos de minerales magnéticos, como la magnetita, de adquirir una imanación inducida por el campo magnético terrestre y en su misma dirección.
Historia de la brújula



Al principio los adivinos usaban unas piedras magnetizadas para construir sus tablas adivinatorias, hasta que en algún momento alguien se dio cuenta de que las piedras apuntaban siempre en la misma dirección, dando lugar a la construcción de las primeras brújulas.




Curiosamente las brújulas chinas siempre apuntan al Sur, mientras que las Europeas apuntan al Norte, por lo que algunos investigadores piensan que la brújula europea es un invento independiente de la china. Los árabes probablemente si tomaron el invento chino, pues sus mapas y brújulas también apuntan al Sur en vez de al Norte.

El polo norte de la aguja de una brújula apunta al polo norte geográfico, porque la Tierra misma es un imán: el polo sur de este imán está cerca del polo norte geográfico y, como los polos contrarios de dos imanes se atraen mutuamente, resulta que el polo norte de la brújula es atraído por el polo sur del imán terrestre, que está en las proximidades del polo norte geográfico.

Sin embargo, la brújula indica cuál es la dirección de la línea geográfica Norte-Sur sólo de un modo aproximado. Los polos norte y sur geográficos son los dos puntos donde el eje de rotación de la Tierra corta a la superficie terrestre. Normalmente, la aguja de la brújula se desvía hacia el Este o hacia el Oeste del norte geográfico. Este ángulo de desviación se denomina declinación.

¿Cómo funciona la brújula?
Es grande pero no demasiado fuerte, razón por la cual la brújula utiliza ligerísimas agujas muy sensibles al movimiento. Esta aguja de la brújula tiene normalmente dos partes, una policromada en rojo y la otra en negro o blanco. La parte roja de la aguja de la brújula siempre apunta al Norte magnético de la Tierra. Pero hay que tener en cuenta que el Norte magnético es diferente para cada zona de la Tierra, y distinto del Norte geográfico, que se encuentra en el Polo Norte.
La brújula no se puede usar ni en el Polo Norte ni en el Polo Sur, debido a que la convergencia de las líneas de fuerza del campo magnético terrestre anula su funcionalidad y es incapaz de alinearse ni señalar correctamente el Norte.

CONCLUSIÓN
El campo magnético terrestre presente en la Tierra no es equivalente a un dipolo magnético con el polo S magnético próximo al Polo Norte geográfico, y, con el polo N de campo magnético cerca del Polo Sur geográfico, sino más bien presenta otro tipo especial de magnetismo. Es un fenómeno natural originado por los movimientos de metales líquidos en el núcleo del planeta y está presente en la Tierra y en otros cuerpos celestes como el Sol.

FUENTES DE INFORMACIÓN

EQUIPO:
JESSICA LIZETH TORRES LLAMAS
MAGNOLIA PADILLA FLORES
FREDY PEÑA PEÑA




MAGNETISMO, IMANES Y ELECTROIMANES


INTRODUCCIÓN:
El magnetismo se refiere al material que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. En teoría del magnetismo dice que los dominios magnéticos cuando no están magnetizados se organizan al azar y cuando están magnetizados estos se orientan hacia un solo lado. Lo materiales magnéticos se dividen en tres los cuales son Para-magnéticosdiamagneticos  y ferromagnéticos.

1; ¿Qué es un imán?
2; ¿De qué habla la teoría del magnetismo?
3; ¿En cuántas partes se dividen los materiales magnéticos (menciónalos)?
4; ¿Qué es y da un ejemplo de un electro-imán?
 Magnetismo:
Magnetismo
Existe en la naturaleza un mineral llamado magnética o piedra imán que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre de magnetismo.
Los imanes:
Un imán es un material capaz de producir un campo magnético exterior y atraer el hierro (también puede atraer al cobalto y al níquel). Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden ser naturales, como la magnética (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imán permanente es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un imán temporal no conserva su magnetismo tras haber sido imantado.
En un imán la capacidad de atracción es mayor en sus extremos o polos. Estos polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gigantesco imán natural.
La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneas imaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B.
 Teoría moderna del magnetismo.
Desde hace tiempo es conocido que una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán o dipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.
Imantar un material es ordenar sus imanes atómicos.
En la figura derecha se observa en primer lugar un material sin imantar y debajo un material imantado.
El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. Además de su capacidad de atraer metales, tienen la propiedad de polaridad. Los imanes tienen dos polos magnéticos diferentes llamados Norte o Sur. Si enfrentamos los polos Sur de dos imanes estos se repelen, y si enfrentamos el polo sur de uno, con el polo norte de otro se atraen. Otra particularidad es que si los imanes se parten por la mitad, cada una de las partes tendrá los dos polos.
Cuando se pasa una piedra imán por un pedazo de hierro, éste adquiere a su vez la capacidad de atraer otros pedazos de hierro.
La atracción o repulsión entre dos polos magnéticos disminuye a medida que aumenta el cuadrado de la distancia entre ellos.
Campo magnético:
Se denomina campo magnético a la región del espacio en la que se manifiesta la acción de un imán.
Un campo magnético se representa mediante líneas de campo.
Un imán atrae pequeños trozos de limadura de hierro, níquel y cobalto, o sustancias compuestas a partir de estos metales (ferromagnéticos).
La imantación se transmite a distancia y por contacto directo. La región del espacio que rodea a un imán y en la que se manifiesta las fuerzas magnéticas se llama campo magnético.
Las líneas del campo magnético revelan la forma del campo. Las líneas de campo magnético emergen de un polo, rodean el imán y penetran por el otro polo.
1.   Líneas de fuerza magnéticas
2.    http://www.naturaleza-asombrosa.info/2010/11/el-increible-magnetismo.html

El campo magnético de un imán de herradura se pone de manifiesto por la distribución de las limaduras de hierro, que indican la intensidad y dirección del campo en cada punto. Las limaduras se alinean con las ‘líneas de campo’, que muestran la dirección del campo en cada punto. Cuanto más juntas están las líneas, más intenso es el campo.

El magnetismo está muy relacionado con la electricidad. Una carga eléctrica está rodeada de un campo eléctrico, y si se está moviendo, también de un campo magnético. Esto se debe a las “distorsiones” que sufre el campo eléctrico al moverse la partícula.
El campo eléctrico es una consecuencia relativista del campo magnético. El movimiento de la carga produce un campo magnético.
En un imán de barra común, que al parecer esta inmóvil, está compuesto de átomos cuyos electrones se encuentran en movimiento (girando sobre su órbita. Esta carga en movimiento constituye una minúscula corriente que produce un campo magnético. Todos los electrones en rotación son imanes diminutos.

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/index9.htm

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisicaii/magnetismo.cfm

LOS MATERIALES MAGNÉTICOS  SE DIVIDEN EN TRES:
·        PARA-MAGNÉTICOS:
En palabras simples los materiales para-magnéticos son aquellos que son atraídos por los imanes al estar cerca de ellos, pero se imantan débil mente. 
 Los materiales Paramagnéticos son ligeramente más magnéticamente permeables que aire o vacío, tienen una baja (pero positiva) susceptibilidad a los campos magnéticos, son levemente atraídos por estos y no retienen sus propiedades magnéticas una vez que se retira el campo externo. 
La debilidad de la fuerza de atracción se explica en términos de que los imanes moleculares están en completo desorden (ya que la interacción entre ellos es muy débil), y el campo magnético externo sólo alcanza para orientarlos ligeramente.

http://materialesparamagneticos.blogspot.mx/2009/04/materiales-paramagneticos.html





·        DIAMAGNETISMO
Es el cuerpo cuya susceptibilidad magnética es menor que la unidad. Poseen una susceptibilidad negativa. Si nos imaginarnos cada electrón atómico como una pequeña espira de corriente, que llevará asociada un pequeño momento di polar magnético. En ausencia de campo magnético, la contribución de los electrones que giran en un sentido se cancela con la de los que giran en sentido opuesto y la magnetización será nula. 
El diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en ser repelidos por los imanes. Es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos los cuales son atraídos por los imanes. 
                                                                                                                                                                                 

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Diamagn%C3%A9tico

·        FERROMAGNÉTICOS.
Los materiales ferromagnéticos, compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales, son los materiales magnéticos más comunes y se utilizan para el diseño y constitución de núcleos de los transformadores y maquinas eléctricas.
Los materiales ferromagnéticos poseen las siguientes propiedades y características que se detallan a continuación.
  • Aparece una gran inducción magnética al aplicarle un campo magnético.
  • Permiten concentrar con facilidad líneas de campo magnético, acumulando densidad de flujo magnético elevado.
  • Se utilizan estos materiales para delimitar y dirigir a los campos magnéticos en trayectorias bien definidas.
  • Permite que las maquinas eléctricas tengan volúmenes razonables y costos menos excesivos


http://patricioconcha.ubb.cl/transformadores/materiales_ferromagneticos.htm





Electroimanes.
Un electroimán es un imán que funciona con electricidad. Puede conectarse y desconectarse. Las bobinas están casi siempre echas de alambre de cobre porque es un conductor eléctrico excelente.
Los Electroimanes tienen muchos usos como los que a continuación mencionamos:
·         Un timbre eléctrico: los Electroimanes hacen que el martillo vibre de allá para acá tocando el timbre.
·         Una grúa: una grúa para chatarra puede levantar un coche entero.  Lo mueve a su posición y se desconecta para soltarlo.
·         Una herramienta de cirujano: un cirujano oftalmólogo puede sacar restos de acero del ojo de un paciente usando un electroimán. Se aplica corriente hasta que tira solo lo suficiente para quitar suavemente el metal.






Conclusión.
El magnetismo tiene mucha aplicabilidad en la vida cotidiana pues está presente en varios aparatos que nosotros utilizamos con frecuencia, los cuales nos facilitan la vida cotidiana al disminuir el tiempo en que las realizamos, y brindarnos la oportunidad de emplearlo en otras actividades, así como también nos permite conocer cómo ha evolucionado la tecnología con el uso de la electricidad y el magnetismo a la vez.