biofisica magnetismo educacion tf

2. Subtema: conceptos
El magnetismo: se define como el fenómeno físico por medio del cual ciertos
materiales tienen la capacidad de atraer o repeler a otros materiales, basándose
su origen en el movimiento de partículas cargadas el magnetismo forma parte de
la fuerza electromagnética siendo una de las fuerzas fundamentales de la
naturaleza.
El campo magnético es el espacio, próximo al imán, donde se manifiestan los
efectos de éste, tales como las atracciones y las repulsiones. La intensidad de
éste campo magnético se determina por el flujo magnético de líneas de fuerza
que atraviesan la unidad de superficie.
Dipolo:Conjunto de dos polos magnéticos o eléctricos de signos opuestos y
cercanos entre sí.
Un imán: es un material que tiene la capacidad de producir un campo magnético
en su exterior, el que es capaz de atraer al hierro, así como también al níquel y al
cobalto.

3. polo es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma
que tiende a juntarse con otros imanes o metales ferromagnéticos. Puede
ser natural o artificial.
diamagnetismo : es una propiedad de los materiales que consiste en repeler
los campos magnéticos
Un electroimán es un imán hecho de alambre eléctrico bobinado en
torno a un material magnético como el hierro

4. subtema: Polos y dipolos magnéticos
Todos los imanes tiene por lo menos un
polo norte y un polo sur. Si se divide un
imán se formaran nuevos polos opuestos
en los puntos de separación que
anteriormente no existían.
Cada pieza parcial tendrá un polo norte y otro sur. Aun y cuando se
siga dividiendo estos imanes parciales, se formaran a su vez
nuevos imanes con sus dos polos respectivamente. No se ha
encontrado ni se ha podido aislar un mono-polo magnético es decir
un imán con un sólo polo.

5. Los materiales magnéticos están constituidos a base de
diminutos imanes moleculares alineados o dipolos
magnéticos
El magnetismo que queda en un material después de
su imantación se denomina magnetismo remanente o
remanencia.
Dipolo:Conjunto de dos polos
magnéticos o eléctricos de signos
opuestos y cercanos entre sí.

6. dipolos magnéticos momentos magnéticos, en escala atómica,
resultan de dos tipos diferentes del movimiento de electrones. El
primero es el movimiento orbital del electrón sobre su nucleo
atómico; este movimiento puede ser considerado como una
corriente de bucles, resultando en el momento dipolar magnético
del orbital.
La segunda, más fuerte, fuente de momento electrónico
magnético, es debido a las propiedades cuánticas llamadas
momento de spin del dipolo magnético (aunque la teoría
mecánica cuántica actual dice que los electrones no giran
físicamente, ni orbitan el núcleo).
un átomo es la suma neta de todos los momentos magnéticos de los electrones
individuales.

7. Subtema:Tipos de imanes
Según su origen:
IMANES NATURALES: se refiere a minerales naturales,
los cuales tienen la propiedad de atraer elementos como
el hierro, el níquel, etc.
Según la perduración de sus propiedades
magnéticas
IMANES ARTIFICIALES: esta denominación recae sobre aquellos
cuerpos magnéticos que, tras friccionarlos con magnetita se
transforman de manera artificial en imanes.

8. Subtema: naturales
es el que encontramos directamente en la naturaleza y que no ha sido objeto
de ningún proceso por parte del hombre para poseer sus propiedades
magnéticas.

9. Según la perduración de sus propiedades magnéticas:
IMANES TEMPORALES: los imanes
temporales están conformados por hierro
dulce y se caracterizan por poseer una
atracción magnética de corta duración
IMANES PERMANENTES: con este
término se alude a aquellos imanes
constituidos por acero, los cuales
conservan la propiedad magnética por un
tiempo perdurable.
IMANES CERÁMICOS O
FERRITAS. Esta clase de imanes tiene un
aspecto liso y color grisáceo. Suelen ser
de los más utilizados debido a su
maleabilidad. Aunque, por otro lado, al ser
frágiles, corren el riesgo de romperse con
facilidad.

10. IMANES DE ALNICO: el nombre deriva de
una contracción de las palabras: aluminio,
níquel y cobalto, elementos de los que se
compone. Esta clase de imanes presentan
un buen comportamiento frente a la
presencia de altas temperaturas, sin
embargo, no cuentan con considerable
fuerza.
IMANES DE TIERRAS RARAS: esta clase
de imanes se subdividen en dos
categorías de acuerdo al material químico
del que se compone:
Neodimio: están formados por hierro, neodimio y boro. Presentan una
oxidación fácil, y se utilizan en aquellos casos donde las temperaturas no
alcanzan los 80º C.
Samario cobalto: no suelen oxidarse de manera fácil, aunque el precio al
que cotizan es muy elevado.

11. Subtema: artificiales
IMANES ARTIFICIALES: esta denominación recae sobre aquellos
cuerpos magnéticos que, tras friccionarlos con magnetita se
transforman de manera artificial en imanes.
son cuerpos que han sido imanados en forma artificial. El hierro y el acero
pueden ser magnetizados. El acero se magnetiza permanentemente, como
comprobaste con la aguja; lo mismo sucede con las tijeras: si la dejas en
contacto con el imán durante un rato, se magnetizarán.

12. Subtema: materiales magnéticos
Materiales Magnéticos Existen unos cuantos materiales que son magnéticos de
forma natural, o que tienen el potencial de convertirse en imanes. Algunos de
estos materiales son:
hierro
hematita
magnetita
gases ionizados, (como el material del que están hechas las estrellas )
Se puede hacer un imán para atraer objetos que contengan material magnético,
como el hierro, aunque este no esté magnetizado. Pero no se puede hacer un
imán para atraer materiales plásticos, de algodón o de cualquier otro material,
como roca de silicato, pues estos no son materiales magnéticos.

13. El que un material contenga hierro, o cualquier otro material magnético, no
significa que sea un imán. Para que un material magnético se pueda convertir
en un imán ha de tener condiciones especiales . Esto se debe a que un imán
es un objeto de donde emana la fuerza del magnetismo .

14. Subtema: ferromagnéticos
es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de
todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y
sentido.
Un material ferromagnético es aquel que puede presentar
ferromagnetismo. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el
ferromagnetismo.

15. Los ferromagnetos están divididos en dominios magnéticos, separados por superficies
conocidas como paredes de Bloch.
En cada uno de estos dominios, todos los momentos magnéticos
están alineados. En las fronteras entre dominios hay cierta
energía potencial, pero la formación de dominios está
compensada por la ganancia en entropía
Al someter un material ferromagnético a un campo magnético intenso, los
dominios tienden a alinearse con éste, de forma que aquellos dominios en los
que los dipolos están orientados con el mismo sentido y dirección que el
campo magnético inductor aumentan su tamaño.

16. Subtema: polo magneticos
conjunto de puntos del globo terráqueo que se
halla ubicado en las zonas polares y que, debido al
campo magnético de la Tierra, ejerce atracción
sobre los elementos imantados. Las brújulas, por
ejemplo, cuentan con agujas que, por la
imantación, siempre señalan al polo sur magnético.
Los polos magnéticos no coinciden con los polos
geográficos:

17. la ubicación de cada polo magnético, de hecho,
evidencia un desplazamiento frente al eje geográfico del
planeta. El ángulo que se crea entre dicho eje y el eje
magnético es representado por la letra delta (del
alfabeto griego) y se conoce como declinación
El magnetismo de la Tierra se
debe a los materiales de su
núcleo: níquel e hierro. Esta
composición hace que la
propia Tierra actúe como un
inmenso imán, lo que explica
el funcionamiento de las
brújulas.

18. Debido a que los polos diferentes se sienten atraídos y los
idénticos se rechazan, la brújula se orienta al polo norte
geográfico, que casi equivale al polo sur magnético.

19. Subtema: Diamagneticos
materiales diamagnéticos son repelidos débilmente por los imanes.
El magnetismo inducido desaparece si lo hace el campo aplicado.
Todos los materiales poseen diamagnetismo, pero el término
diamagnético sólo se utiliza para aquéllos en los que esta propiedad
no está enmascarada por otro tipo de efecto magnético.
Material 105χm Material 105χm
Bismuto (-16.6) Mercurio (-2.9)
Plata (-2.6)
Carbono(d
iamante)
(-2.1)
Carbono(g
rafito)
(-1.6) Plomo (-1.8)
Cloruro
sódico
(-1.4) Cobre (-1.0)
Agua (-0.91) CO2 (-0.0012)

20. Hay una serie de materiales cristalinos que
presentan ferromagnetismo
El ferromagnetismo no es una propiedad que
depende sólo de la composición química de un
material, sino que también depende de su
estructura cristalina y la organización
microscópica

21. Subtema: campos magnéticos
Se trata de un campo que ejerce fuerzas (denominadas magnéticas) sobre los
materiales. Al igual que el campo eléctrico también es un campo vectorial, pero
que no produce ningún efecto sobre cargas en reposo (como sí lo hace el campo
eléctrico en dónde las acelera a través de la fuerza eléctrica).

22. Si una carga en movimiento atraviesa un campo magnético, la misma sufre la
acción de una fuerza (denominada fuerza magnética). Esta fuerza no modifica el
módulo de la velocidad pero sí la trayectoria (ver fuerza magnética). Sobre un
conductor por el cual circula electricidad y que se encuentra en un campo
también aparece una fuerza magnética
una corriente eléctrica también genera un campo magnético.
El campo magnético se denomina con la letra B y se mide en Tesla.

23. Subtema: experimento de Oersted
Hans Christian Oersted fue un profesor de ciencias en la Universidad
de Copenhague. En 1820 preparó en su casa una demostración
científica para sus estudiantes y amigos. Planeaba demostrar el
calentamiento de un hilo mediante una corriente eléctrica y también
llevar a cabo demostraciones sobre el magnetismo, para lo que
dispuso de una aguja montada en una peana de madera.

24. Mientras llevaba a cabo su demostración
eléctrica, Oersted observó para su
sorpresa que cada vez que se conectaba
la corriente eléctrica, la aguja se movía.
La aguja era atraída hacia el hilo o repelida
por él. Más bien tendía a permanecer
formando ángulos rectos.

25. Subtema: campo magnético generado por corriente eléctrica
Una corriente que circula por un conductor genera un
campo magnético alrededor del mismo
. La dirección y el sentido del campo
magnético alrededor de un conductor se
determina por la regla del tirabuzón. La
misma consiste en imaginar un tirabuzón
que avanza representando a la corriente.
Para hacerlo debe moverse girando en un
determinado sentido. Ese es el sentido del
campo magnético alrededor del conductor.

26. para calcular el campo
magnético alrededor de
conductores se utilizan la
ley de ampere y la Ley de
Biot-Savart.
En la figura inferior se ha representado un hilo
conductor de forma arbitraria por el que circula una intensidad de corriente I.
Si por el hilo conductor circulan n cargas q por unidad de volumen,
la corriente viene dada por:

27. Siendo A la sección del hilo y vd la velocidad de desplazamiento de las cargas.
Se puede representar un elemento de corriente mediante un vector de longitud
dl y sentido el sentido de circulación de la corriente.
El campo magnético dB que crea el elemento de corriente de longitud dl en un
punto P del espacio es el campo magnético que crea en ese punto una carga
puntual moviéndose a la velocidad de desplazamiento multiplicado por el
número total de cargas que contiene el elemento de corriente

28. Subtema: ley de inducción de Faraday y lenz
La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de
una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un
campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo
magnético estático. Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se
produce una corriente inducida.

30.  Conceptos de electromagnetismo - Página 151 (1999)
 Física - Página 695
Jerry D. Wilson, Anthony J. Buffa - (2003
 Campos electromagnéticos - Página 437
Marcelo Rodríguez Danta, Antonio González Fernández, Consuelo
Bellver Cebreros – 1999
 Física para la ciencia y la tecnología - Volumen2 - Página 832 Paul
Allen Tipler, Gene Mosca - 2005