Este documento presenta un resumen de varios temas relacionados con el magnetismo. Incluye la definición de campo magnético, líneas de campo, imanes permanentes, inducción magnética y descripciones de experimentos de laboratorio sobre medición del campo magnético terrestre y líneas de campo magnético. También presenta integrantes de un grupo de estudio de física y sus docentes.

1. MAGNETISMO
INTEGRANTES:
• ARRECHEA, TIAGO
• MELGAREJO, JOEL
• RAIGNÉ, JOSUE
• GUTIERREZ SALAZAR, DEYMAR
• SZUBAN, PABLO
INTEGRANTES DE LA CATEDRA:
• ARTAZA, MAURO
• SZATHMARY, PRISCILA
• MEROÑO, EDUARDO ALFONSO
• LEÓN, LORENA
• ROSALES, ALEJANDRO
FISICA II

2. CAMPO MAGNETICO:
Es el producto de un número enorme de partículas con carga (q) que se
desplazan en una corriente (i).
La magnitud del campo magnético (B) es proporcional a rapidez (v) de
la partícula y al seno del Angulo comprendido entre estos:
𝐵 =
µ. q v. senα
4π. 𝑟2
Donde µ/4π es una constante de proporcionalidad y el campo vectorial
magnético está dado por:
𝐵 =
µ
4𝜋
.
𝑞𝑣 𝑥 𝑟
𝑟2

3. Las líneas de campo magnético son círculos con centro en la línea de 𝑣
que yacen en planos perpendiculares a esta línea.
El campo magnético total generado por varias cargas en movimiento es
la suma vectorial de los campos generados por las cargas individuales

4. Si hay materia presente en el espacio alrededor de un conductor que
transporte corriente, el campo tendrá una contribución adicional que
proviene de la magnetización del material
Los materiales Ferromagnéticos, en los cuales están incluidos el Hierro,
el Níquel y el Cobalto, son materiales a los cuales las interacciones
fuertes entre los momentos magnéticos atómicos los incitan a alinearse
paralelamente entre sí en regiones llamadas dominios magnéticos. Esto
se aprovecha para aumentar grandemente los campos magnéticos.
NÍQUEL HIERRO COBALTO

5. Cuando no hay un campo externo aplicado, las magnetizaciones de los dominios
están orientadas al azar. Pero cuando está presente un campo 𝐵 los dominios
tienden a orientarse paralelamente al campo, dando lugar a lo que se conoce come
Momento Magnético
El momento magnético de un imán es una cantidad que determina la fuerza que un
imán puede ejercer sobre las corrientes eléctricas y el par que un campo magnético
ejerce sobre ellas. La expresión del momento magnético viene dada por:
𝜏 = 𝑖𝐴 𝑥 𝐵
A: área de la espira por la que circula corriente i: corriente B: campo magnético
Esta expresión se puede simplificar como:
𝜏 = 𝜇 𝑥 𝐵
Siendo 𝜇 la dirección perpendicular al plano de la espira

6. MOMENTO MAGNETICO

7. Magnetismo Remanente:
En un material ferromagnético que ha sido expuesto a un campo
magnético, el cual luego es retirado, los dominios del material quedan
orientados de forma que este mantendrá, dependiendo del material,
las propiedades magnéticas.

8. IMANES PERMANENTES
Se define como un material que puede ser imantado y que es capaz de generar un
campo magnético persistente. Si un imán permanente en forma de barra, tiene
libertad para girar, uno de sus extremos señalará al norte (polo Norte o N) y el otro
extremo al Sur (polo Sur o S). Los polos opuestos se atraen y los polos iguales se
rechazan. Y un elemento ferromagnético no imantado será atraído por estos polos.
Imán de barra: en uno de sus extremos se encuentra el polo norte y el
otro el polo sur. Las líneas de campo salen del polo norte y vuelven a
converger al polo sur. Al enfrentar dos imanes con sus polos opuestos
uno frente al otro, las líneas de flujo que salen del polo norte de uno y
se introduzcan por el polo sur del otro

9. Imán circular: Este tipo de imán posee un radio
exterior y una interior de modo que sea hueco en
su centro. Esta disposición hace que las líneas de
campo lo rodeen ya que el campo magnético es
entrante en su centro y saliente en su exterior
Imán elíptico: Este imán posee una forma
indefinida que se acercaba más a un elipsoide.
Debido a la forma que presenta sus polos no están
situados en los extremos del eje de simetría más
largo como uno esperaría, sino que se encuentran
en los extremos del eje de simetría más corto.

10. INDUCCION MAGNETICA
La inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan
campos eléctricos. La fuerza inducida en el conductor por el campo eléctrico
genera una corriente eléctrica. La Ley de Lentz explica este fenómeno de la
siguiente manera:
Ԑ = −
𝜟𝜱
𝜟𝒕
Donde 𝛥𝛷 es la variación de flujo del campo magnético y 𝛥𝑡 es la variación de
tiempo y Ԑ es la tensión inducida

11. Al acercar un imán a una espira con el polo norte mirando hacia una espira con una
velocidad determinada, se genera un ∆𝐵 con el mismo sentido de 𝐵. Esto genera
un potencial Ԑ, que crea un flujo de un campo inducido ∆𝐵𝑖 que se opone a la
variación del campo principal, a través de una corriente inducida la cual tiene un
signo determinado

12. Si ahora se aleja el imán, obtendremos un ∆𝐵 que va en sentido opuesto a 𝐵. De
este modo el ∆𝐵𝑖 deberá oponerse a esta variación y de esta forma apoyar el
campo original, obteniendo una corriente en el sentido opuesto.
Si por último invertimos el imán, es lógico concluir que los signos serán opuestos a
los anteriores debido a los nuevos sentidos que tendrán los campos originales.

13. EXPERIENCIAS DE LABORATORIO

14. MEDICIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
Materiales:
• 1 brújula
• 1 bobina circular de numero de espiras conocidas
• 1 resistencia de 1000 Ω
• 1 fuente de corriente a 6 V
Objetivo particular: Determinar el orden de
magnitud de la componente horizontal del
campo magnético terrestre, por la deflexión
de agujas imantadas (brújula).

15. Hacemos pasar una corriente con una diferencia potencial conocida de
6V a través de una bobina con una cantidad conocida de espiras, y
observando antes y después de encender la fuente de energía,
observamos como el campo de la bobina hará cambiar el ángulo de la
brújula con respecto al campo magnético de la tierra.
Teniendo en cuenta las siguientes fórmulas para
calcular el campo magnético de una bobina y su
relación trigonométrica con el campo
magnético terrestre
𝑩𝒃𝒐𝒃𝒊𝒏𝒂 =
𝑵𝝁𝑰
𝟐𝑹
; 𝑩𝒕𝒊𝒆𝒓𝒓𝒂 =
𝑩𝒃𝒐𝒃𝒊𝒏𝒂
𝒕𝒈𝜶
N: Número de espiras
μ: Constante magnética en el vacío
(1,26𝑥10−6 𝑁
𝐴2 )
R: radio de las espiras (0,08 m)
α: Ángulo formado por el meridiano
magnético y la aguja de la brújula.

16. Resultados: medición Bbobina (T) Btierra (T)
1 0,000003263 0,0000373
2 0,000003915 0,0001495
3 0,00000234 0,00008936
4 0,000005103 0,00007297
5 0,000010143 0,000082608
Promedio 4,9528x10^-6 86,3476x10^-6
R
(ohm) Imedida (A)
α(ang.deflexion)
( ° ) N BBobina (T) Btierra (T)
560 10,36 5 40 3,2163x10^-6 37,2x10^-6
470 12,43 1,5 40 3,915x10^-6 149,5x10^-6
390 14,87 0,5 20 2,34x10^-6 89,36x10^-6
180 32,4 4 20 5,103x10^-6 72,97x10^-6
180 32,2 7 40 10,143x10^-6 82,608x10^-6

17. Comparación con el ángulo exacto del campo magnético de la tierra:
Como podemos apreciar en la imagen los
resultados obtenidos están muy alejados
de lo que nos brinda la NOAA:
Btierra(software) = 18285,5 nT
= 18,2855 x 10-6 T
Btierra(experimental)= 86,3476 x 10-6 T
El error obtenido es el siguiente:
%𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
86,3476.10−6𝑇 − 18,2855.10−6𝑇
18,2855.10−6𝑇
. 100% = 𝟑𝟕𝟐, 𝟐𝟐%

18. LINEAS DE CAMPO MAGNETICO
Materiales
• Limaduras de hierro
• Limaduras de bronce
• Imanes de distintas formas
• Lámina de vidrio
Objetivo particular:
Observar las líneas de campo magnético resultantes de
la distribución de limaduras de hierro en las cercanías
de un imán.

19. Procedimiento:
• Colocamos la lámina de vidrio sobre un imán recto y esparcimos una
pequeña cantidad de limaduras de hierro sobre la lámina. Luego
repetimos los procesos para todos los tipos de imanes que poseíamos
y observamos lo sucedido. Además realizamos los mismos pasos con
limaduras de bronce y analizamos lo sucedido.
• Por ultimo repetimos la experiencia con dos imanes de barra
colocando sus polos semejantes uno frente al otro, es decir, N y N o S
y S, y luego con sus polos opuestos uno frente al otro (N y S).

20. Resultados:
Imán de Barra
Las limaduras de hierro se distribuyen describiendo las trayectorias
de las líneas de campo magnético del imán. En nuestro caso al
realizar la experiencia, no obtuvimos los mismos resultados por dos
razones que se combinan entre sí.
1- colocamos muchas limaduras de hierro sobre la lámina de vidrio,
lo que hace que estén muy juntas y no se vean afectadas por el
momento magnético creado por el campo.
2-no se pudo apreciar el fenómeno, que se combina con la anterior
es la poca capacidad de campo magnético creado por el imán.
Como se debería ver
Como lo vimos
Como en este caso las limaduras eran pocas estaban
separadas entre sí se pudo apreciar el fenómeno esperado.

21. • Imán circular:
Se trata de un solo imán de dos radios (uno interno y otro
externo), con el norte haciendo contacto con la lámina de
vidrio, como se aprecia en las siguientes figuras:
En el centro y en los bordes las limaduras se disponen en
forma vertical. Se puede notar que el imán es de gran
intensidad ya que a pesar del amontonamiento excesivo
de limaduras de hierro, estas se orientar con las líneas de
campo.
Ya que el norte del imán es la cara que está en contacto
con la lámina de vidrio, y esto hace que las limaduras de
hierro coincidan con las líneas salientes cuya dirección es
casi perpendicular al plano de la lámina

22. • Imán elíptico:
Al acercar este imán a las limaduras de hierro, se disponen de forma vertical, perpendiculares al
plano de la lámina con lo que se puede deducir que el polo norte está en contacto con la misma.
• Imanes de barra con polos opuestos uno frente al otro:
*Vale resaltar que los resultados están condicionados por la excesiva cantidad de limaduras sobre la
lámina de vidrio, lo que impide que los efectos no se observaran de forma correcta.
En nuestro caso, se puede apreciar como las limaduras de hierro se orientaban únicamente en los
extremos de los imanes, donde convergen más líneas de campo.

23. • Imanes de barra con polos semejantes uno frente al otro:
En esta situación, lo que se debe observar, que como los polos semejantes se oponen, las
líneas de campo que salen de uno también lo harán con las del otro, y se podría distinguir
perfectamente entre las que pertenecen a uno y otro, ya que siempre entran y salen por los
polos correspondientes a su respectivo imán cómo se logra ver en la siguiente figura.

24. • Limaduras de Bronce
Debido a que el bronce no es un material ferromagnético, sus átomos no se alinean frente a
la aplicación de un campo magnético externo (el de el imán circular en nuestro caso).

25. CORRIENTE INDUCIDA
Experiencia demostrativa
Cuando se acerca un imán a un entrehierro, el
multímetro mide el voltaje con signo negativo
y si lo alejamos, con signo positivo. Si
invertimos el imán, los signos medidos son
contrarios.
Este fenómeno se debe a la ley de Lenz,: el
campo inducido se opone a la variación del
campo generado por el imán.
Además si no se acerca ni se aleja el imán, no
hay corriente ya que Ԑ es igual a cero por no
existir variación del flujo de 𝐵.
Solenoide similar al usado en la
experiencia

26. CONCLUSIÓN

27. Las principales causas de errores principales en la experiencia del cálculo del
campo magnético terrestre fueron 1-
- la falta de precisión en los instrumentos utilizados en nuestro experimento
(brújula no calibrada, rozamiento, etc.)
- errores en medición de las personas que realizaron las mediciones.
- valores muy pequeños, estos aumenta la probabilidad de error