1. TRABAJO DE MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO
1. MAGNETISMO
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.
La fuerza que es creada por dos imanes o imanes que atraen otros objetos se
llama magnetismo.
 IMANES
Los imanes que manifiestan sus propiedades de forma permanente pueden
ser naturales, como la magnetita (Fe3O4) o artificiales, obtenidos a partir
de aleaciones de diferentes metales.
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.
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.

2. Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se
dice que por primera vez se observaron en la ciudad de "Magnesia" en Asia
Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el
hierro y que los trocitos de hierro atraídos, atraían a su vez a otros. Estas se
denominaron imanes naturales. Tales de Mileto fue quien descubrió, en el
siglo VI a.C., las características de este mineral, capaz de atraer e imantar
objetos de hierro y otros metales.
Para que un imán pierda sus propiedades debe llegar a la llamada
"temperatura de Curie" que es diferente para cada composición. También
se produce la desimanación por contacto, cada vez que pegamos algo a un
imán perdemos parte de sus propiedades. Los golpes fuertes pueden
descolocar las partículas haciendo que el imán pierda su potencia.
Los imanes pueden ser: naturales o artificiales, o bien, permanentes o
temporales. Un imán natural es un mineral con propiedades magnéticas
(magnetita). Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético al
que se ha comunicado la propiedad del magnetismo. Un imán permanente
está fabricado en acero imantado. Un imán temporal, pierde sus
propiedades una vez que cesa la causa que provoca el magnetismo.
Los imanes se utilizan de muy diversas formas: en discos duros, altavoces o
parlantes, pegatinas (figuras que se adhieren a las neveras),brújulas, cierres
para heladeras o congeladores, paredes magnéticas,
llaves codificadas, bandas magnéticas de tarjetas de crédito o débito,
bocinas, motores, como un interruptor básico, como detector de billetes
falsos, generadores, detectores de metales, para el cierre de mobiliario.

3. Algunos de estos aparatos se pueden dañar si se les aplica una cierta
cantidad de magnetismo opuesto.
Las partes de un imán son:
El eje magnético: barra de la línea que une los dos polos.
La línea neutral: línea de la superficie de la barra que separa las zonas
polarizadas.
Los polos: los dos extremos del imán donde las fuerzas de atracción son
más intensas. Estos polos son, el polo norte y el polo sur; (no deben
confundirse con positivo y negativo) los polos iguales se repelen y los
diferentes se atraen.
 CAMPOS MAGNÉTICOS
Un campo magnético es un campo de fuerza creado como consecuencia del
movimiento de cargas eléctricas (flujo de la electricidad) y el momento
magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una
propiedad cuántica fundamental, su espín. Se denomina Campo magnético
a la magnitud vectorial que expresa la intensidad de la fuerza magnética.
La fuerza (intensidad o corriente) de un campo magnético se mide
en Gauss (G) o Tesla (T).
El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.
El campo magnético es una magnitud vectorial y, por lo tanto, hay que
definir su módulo, dirección y sentido.
Ley de Biot-Savart:
B = ∫ (μ I) / (4π) * (dr x u) / (r^2)

4. B: campo magnético (vector)
I : corriente que genera al campo
μ : permeabilidad magnética del medio
dr: diferencial de la integral (vector)
r : distancia entre la corriente y un punto
u : vector unitario de dirección de r
 INDUCCIÓN MAGNÉTICA
La inducción magnética es el proceso mediante el cual campos magnéticos
generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material
conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se
inducirá una corriente eléctrica en el conductor.
La inducción magnética se representa por la letra B. Se calcula de la
siguiente manera:
Siendo: B la inducción magnética
Φ el flujo magnético
S la superficie
 TIPOS DE MAGNETISMO
a) DIAMAGNÉTISMO:
El diamagnetismo aparece en todos los materiales y es la tendencia
de un material a oponerse a un campo magnético aplicado y por lo
tanto ser repelido por un campo magnético. Es una forma muy débil
de magnetismo que es no permanente y persiste solo mientras se
aplique un campo externo.
b) PARAMAGNETISMO:
Para algunos materiales sólidos cada átomo posee un momento
dipolar permanente en virtud de la cancelación incompleta del spin
electrónico y/o de los momentos magnéticos orbitales. En ausencia
de un campo magnético externo, las orientaciones de esos
momentos magnéticos son al azar, tal que una pieza del material no
posee magnetización macroscópica neta. Esos dipolos atómicos son
libres para rotar y resulta el paramagnetismo, cuando ellos se

5. alinean en una dirección preferencial, por rotación cuando se le
aplica un campo externo.
c) FERROMAGNETISMO:
Ciertos materiales poseen un momento magnético permanente en
ausencia de un campo externo y manifiestan magnetizaciones muy
largas y permanentes.
d) ANTIFERROMAGNETISMO:
En presencia de un campo magnético, los dipolos magnéticos de los
átomos de los materiales antiferromagnéticos se alinean por si
mismo en direcciones opuestas.
e) FERRIMAGNETISMO:
En algunos materiales cerámicos, iones diferentes poseen distinta
magnitud para sus momentos magnéticos y cuando estos
momentos magnéticos se alinean en forma anti paralela, se produce
un momento magnético neto en una dirección.
 MAGNETISMO TERRESTRE
El campo magnético terrestre es un campo de fuerza que se extiende desde
el núcleo hasta atenuarse progresivamente en el espacio exterior (sin
límite), con unos efectos electromagnéticos más conocidos en la
magnetosfera que nos protege del viento solar, pero que además permite
fenómenos muy diversos como la orientación de las rocas en las dorsales
oceánicas, la magneto-recepción de algunos animales y la orientación de
las personas mediante brújulas.
2. ELECTROMAGNETISMO:
Electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos
eléctricos y magnéticos en una sola teoría. La formulación consiste en cuatro

6. ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo
magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización
eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.
 EXPERIMENTO DE OERSTED
Hans Oersted estaba preparando su clase de física en la Universidad de
Copenhague, cuando al mover una brújula cerca de un cable que conducía
corriente eléctrica notó que la aguja se deflactaba hasta quedar en una
posición perpendicular a la dirección del cable. Más tarde repitió el
experimento una gran cantidad de veces, confirmando el fenómeno. Por
primera vez se había hallado una conexión entre la electricidad y el
magnetismo, en un accidente que puede considerarse como el nacimiento
del electromagnetismo.
Del experimento de Oersted se deduce que una carga en movimiento crea
un campo magnético en el espacio que lo rodea.
 CAMPO MAGNÉTICO CREADO POR UN CONDUCTOR RECTILINEO
Una corriente rectilínea crea a su alrededor un campo magnético cuya
intensidad se incrementa al aumentar la intensidad de la corriente eléctrica
y disminuye al aumentar la distancia con respecto al conductor.
Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en
movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo
magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula.
 CAMPO MAGNÉTICO CREADO POR UNA ESPIRA (SOLENOIDE)
El campo magnético creado por un solenoide se incrementa al elevar la
intensidad de la corriente, al aumentar el número de espiras y al introducir
un trozo de hierro en el interior de la bobina (electroimán).
Bobina solenoide con núcleo de aire construida con alambre desnudo de
cobre enrollado en forma de espiral y protegido con barniz aislante. Si a
esta bobina le suministramos corriente eléctrica empleando cualquier
fuente de fuerza electromotriz, como una batería, por ejemplo, el flujo de
la corriente que circulará a través de la bobina propiciará la aparición de un
campo magnético de cierta intensidad a su alrededor.
 CORRIENTES INDUCIDAS
Es la corriente que se crea en un circuito cerrado a partir de una fuerza
electromotriz inducida, que a su vez está generada por la variación del flujo
magnético en el circuito.
Los circuitos cerrados, también crean campos magnéticos que es lo que da
lugar a los fenómenos de inducción mutua (entre dos circuitos) y
autoinducción (entre uno sólo).

7. Esta técnica consiste en generar corriente eléctrica en un material
conductor. En 1831, Michael Faraday observó que un imán generaba una
corriente eléctrica en las proximidades de una bobina, siempre que el imán
o la bobina estuvieran en movimiento.
 CONDICIONES PARA INDUCIR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA
a) Detección de discontinuidades:
La detección de discontinuidades se refiere a la localización de grietas,
corrosión, erosión y/o daños mecánicos en la superficie de las piezas.
b) Propiedades de materiales:
Utilizando las corrientes inducidas, se pueden determinar propiedades de
materiales, se incluyen mediciones de conductividad, permeabilidad,
dureza, clasificación de aleaciones y otras condiciones metalografías que
requieren junto con las propiedades ya mencionadas equipos y arreglos
de bobinas especiales.
c) Mediciones dimensionales:
Las mediciones dimensionales comúnmente realizadas mediante la
aplicación de corrientes inducidas, son la medición de espesores, con
buena exactitud para espesores pequeños teniendo la desventaja de no ser
precisos en espesores grandes, medición de espesores de revestimientos
como pinturas o películas aislantes.
d) Es necesario un campo magnético variable (imán, bobina o cable en
movimiento) para crear una corriente eléctrica en el cable o en la bobina.
 APLICACIONES DE LAS CORRIENTES INDUCIDAS
1) Medir o identificar condiciones o propiedades tales como:
conductividad eléctrica, permeabilidad magnética, tamaño de grano,
condición de tratamiento térmico, dureza y dimensiones físicas de
los materiales.
2) Detectar discontinuidades superficiales y sub-superficiales, como
costuras, traslapes, grietas, porosidades e inclusiones.
3) Detectar irregularidades en la estructura del material.

8. 4) Medir el espesor de un recubrimiento no conductor sobre un metal
conductor, o el espesor de un recubrimiento metálico no magnético
sobre un metal magnético.
 EL ALTERNADOR
Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía
mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna
mediante inducción electromagnética.
 LA DÍNAMO
Una dinamo o dínamo1 es un generador eléctrico destinado a la
transformación de flujo magnético en electricidad mediante el fenómeno
de la inducción electromagnética, generando una corriente continua.
 EL TRANSFORMADOR
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite
aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente
alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el
caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se
obtiene a la salida.
 EL MOTOR ELÉCTRICO
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía
eléctrica en energía mecánica por medio de campos magnéticos variables,
los motores eléctricos se componen en dos partes una fija llamada estator
y una móvil llamada rotor.