Aplicaciones del Magnetismo

Aplicaciones Industriales y Domesticas del Magnetismo :





Magnetismo Industrial: 

Motores de Induccion :

Los motores asíncronos o de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente eléctrica del rotor necesaria para producir torsión es inducida por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator. Por lo tanto un motor de inducción no requiere una conmutación mecánica aparte de su misma excitación o para todo o parte de la energía transferida del estator al rotor, como en los motores universales, motores DC y motores grandes síncronos. Hoy en dia la gran mayoria de los motores industriales son de induccion trifasica 

                              
Discos Duros :

Un disco magnético (flexible o rígido) sirve como </ref group='nota'>soporte de almacenamiento de datos</ref> para archivos de información.Almacena los bytes de estos archivos en uno o varios sectores de pistas circulares.Es un tipo de soporte magnético, que utiliza discos de materiales con propiedades magnéticas (magnetismo) para almacenar información digital.Los discos magnéticos son aparatos que contienen microlamina encerrada en medio de esta. Fueron muy efectivos, pues tuvieron mayor capacidad de almacenamiento, ademas las computadoras IBM tenían este puerto de acceso, existieron varios titulos.

                               

Imagenes por Resonancia Magnetica : 

Los estudios con imágenes por resonancia magnética(IRM) usan un gran imán y ondas de radio para observar órganos y estructuras que se encuentran al interior del cuerpo. Los profesionales de la salud utilizan estas imágenes para diagnosticar una variedad de afecciones, desde rupturas de ligamentos hasta tumores.

                             

Tren de Livitacion Magnetica :

El transporte de levitación magnética, o tipo maglev, es un sistema de transporte que incluye la suspensión, guía y propulsión de vehículos, principalmente trenes, utilizando un gran número de imanes para la sustentación y la propulsión a base de la levitación magnética.

Este método tiene la ventaja de ser más rápido, silencioso y suave que los sistemas de transporte público sobre ruedas convencionales. La tecnología de levitación magnética tiene el potencial de superar 6440 km/h (4000 mph) si se realiza en un túnel al vacío. Cuando no se utiliza un túnel al vacío, la energía necesaria para la levitación no suele representar una gran parte de la necesaria, ya que la mayoría de la energía necesaria se emplea para superar la resistencia del aire, al igual que con cualquier otro tren de alta velocidad.

                                 

Aurora :

Una aurora se produce cuando una eyección de partículas solares cargadas choca con la magnetósfera de la Tierra. Esta "esfera" que nos rodea obedece al campo magnético generado por el núcleo de la Tierra, formada por líneas invisibles que parten de los dos polos, como un imán. Además existen fenómenos muy energéticos, como las fulguraciones o las eyecciones de masa coronal que incrementan la intensidad del viento solar. Cuando dicha masa solar choca con nuestra esfera protectora, estas radiaciones solares, también conocidas con el nombre de viento solar, se desplazan a lo largo de dicha esfera. En el hemisferio que se encuentra en la etapa nocturna de la Tierra en los polos, donde están las otras líneas de campo magnético, se va almacenando dicha energía hasta que no se puede almacenar más, y esta energía almacenada se dispara en forma de radiaciones electromagnéticas sobre la ionosfera terrestre, creadora, principalmente, de dichos efectos visuales.

                                                 

Campos Magneticos

Campo magnético alrededor de una espira de hilo

Si formamos una espira con un conductor recto, las mismas líneas de fuerza rodearán al conductor, de la misma forma que cuando era recto. Todas las líneas de fuerza entran por un lado de la espira y salen por el otro.

Por lo tanto, la espira actúa como un imán con un polo norte en un lado y un polo sur en el otro. El norte estará en el lado en que las líneas de fuerza salen de la espira, y el sur en el lado en que entran en ella.El imán formado así es muy débil, pero puede aumentarse la potencia del campo magnético arrollando varias espiras para formar una bobina, como se explica a continuación.

Campo Magnetico de una Bobina :

Cuando varias espiras se arrollan para formar una bobina, y la corriente pasa a través del conductor, el campo magnético de cada espira enlaza con el de la siguiente, tal como se muestra en la ilustración.
El campo magnético producido entre dos espiras es similar al producido entre dos conductores paralelos cuyas corrientes fluyen en la misma dirección. La influencia combinada de todas las vueltas produce dos campos paralelos de dos polos, semejantes al de un imán permanente en forma de barra. Tendrá todas las propiedades de un imán permanente en tanto la corriente esté fluyendo.
                                     

Magnetismo Biologico

El Magnetismo en la Biolagia : 
es una rama de las ciencias biológicas que estudia el fenómeno consistente en la producción de campos magnéticos o eléctricos producidos por seres vivos; estos dos conceptos van fuertemente unidos, ya que toda corriente eléctrica produce un campo magnético
                                          

os ejemplos de este fenómeno incluyen el potencial eléctrico de las membranas celulares y las corrientes eléctricas que fluyen en nervios y músculos como consecuencia de su potencial de acción. No debe confundirse con la bioelectromagnética, que se ocupa de los efectos de una fuente externa de electromagnetismo sobre los organismos vivos, ni con el estudio de la magnetorrecepción, la percepción del campo magnético por parte de los seres vivos, ni tampoco con el biomagnetismo que plantea curar males con imanes.

Las células biológicas usan gradientes electrostáticos para almacenar energía metabólica, para realizar trabajo o desencadenar cambios internos, e intercambiarse señales. El bioelectromagnetismo es la corriente eléctrica producida por potenciales de acción junto con los campos magnéticos que generan a través del fenómeno del electromagnetismo.

Efecto Hall:

Efecto Hall es la medición del voltaje transversal en un conductor cuando es puesto en un campo magnético. Mediante esta medición es posible determinar el tipo, concentración y movilidad de portadores en silicio.El electromagnetismo enseña que un campo electromagnético variable en el tiempo sólo penetra en un conductor hasta una profundidad del orden del espesor pelicular. El Efecto Hall permite la penetración de un campo magnético rotante y la generación de corriente.Este método está siendo utilizado para producir corriente necesaria en experimentos de fusión nuclear por confinamiento magnético.

                                         

Ley de Faraday:

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde

donde:

${\displaystyle {\vec {E}}}$ es el campo eléctrico,

${\displaystyle d{\vec {l}}}$ es el elemento infinitesimal del contorno C,

${\displaystyle {\vec {B}}}$ es la densidad de campo magnético y

${\displaystyle S}$ es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de ${\displaystyle {\vec {dA}}}$ están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

Ley de Lenz:

La Ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo; no obstante esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

Transformadores : 

Un transformador es una máquina estática de corriente alterno,  que permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad, manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada en magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones deseadas, en el devanado secundario.La importancia de los transformadores, se debe a que, gracias a ellos, ha sido posible el desarrollo de la industria eléctrica. Su utilización hizo posible la realización práctica y económica del transporte de energía eléctrica a grandes distancias.

                                     

Magneto Estatica

Magneto Estatica

Los imanes: Llamamos iman a aquel cuerpo o dispositivo que dispone de un campo magnetico , es decir , atrae o repele a otro iman . Se trata de un mineral de hierro magnetico que esta en la propiedad de atraer a otros hierros , a al acero y en menos medidad a otro tipos de cuerpos .
El iman se encuentra compuesto por 3 partes :
el eje magnetico ( barra de linea que unira los 2 polos )
linea neutral ( es la linea de la superficie de la barra que se encarga de separar las zona polarizadas )
y los polos ( son los 2 extremos que representa el iman , polo norte y polo sur , tambien conocidos como polo positivo y polo negativo , respectivamente y en la cuales las fuerzas de atraccion son intensisimas ; los polos diferentes se atraen mientras que los polos iguales se repelan )
                                     
Polos: Si se trata tanto de un tipo de imán como de otro, la máxima fuerza de atracción se halla en sus extremos, llamados polos. Un imán consta de dos polos, denominados polo norte y polo sur. Los polos iguales se repelen y los polos distintos se atraen. No existen polos aislados
                                     
Propiedades de la Materia :

Materiales Magnéticos: estos materiales son aquellos que poseen una forma especializada de energía que esta relacionada con la radiación electromagnética, y sus propiedades y estructura se distinguen de los demás por las características magnéticas que poseen.

Propiedades Magnéticas Macroscópicas: son producto de los momentos magnéticos asociados con los electrones individuales. Cuando el electrón gira alrededor del núcleo, se convierte en una carga eléctrica en movimiento, por lo que se genera un momento magnético. Cada electrón gira alrededor de si mismo creando un momento magnético.El momento magnético neto de un átomo es la suma de los momentos magnéticos generados por los electrones. Si incluyen los momentos orbítales, de rotación, y el hecho de que los momentos pueden cancelarse.En los átomos donde el nivel de energía de los electrones están completamente llenos, todos los momentos se cancelan. Estos materiales no puedes ser magnetizados permanentemente (Gases inertes y algunos materiales iónicos).De acuerdo a sus propiedades magnéticas y cuando los materiales se someten a un campo magnético, estos se pueden clasificar en:

• Diamagnéticos: los materiales diamagnéticos son `débilmente repelidos' por las zonas de campo magnético elevado. Cuando se someten a un campo, los dipolos se orientan produciendo campos magnéticos negativos, contrarios al campo aplicado. Los valores de susceptibilidad de estos materiales es pequeña y negativa y su permeabilidad próxima a la unidad. También estos materiales son una forma muy débil de magnetismo, la cual es no permanente y persiste no solamente cuando se aplica un campo externo.

• Paramagnéticos: los materiales paramagnéticos son débilmente atraído por las zonas de campo magnético intenso. Se observa frecuentemente en gases. Los momentos dipolares se orientan en dirección al campo, y tiene permeabilidades próximas a la unidad y su susceptibilidad es pequeña pero positiva. Este efecto desaparece al dejar de aplicar el campo magnético.Es decir que el paramagnetismo se produce cuando las moléculas de una sustancia tienen un momento magnético permanente. El campo magnético externo produce un momento que tiende a alinear los dipolos magnéticos en la dirección del campo. La agitación térmica aumenta con la temperatura y tiende a compensar el alineamiento del campo magnético. En las sustancias paramagnéticas la susceptibilidad magnética es muy pequeña comparada con la unidad.

• Ferromagnéticos: se caracterizan por ser siempre metálicos, y su intenso magnetismo no es debido a los dipolos. Este magnetismo puede ser conservado o eliminado según se desee, los 3 materiales ferromagnéticos son el hierro, el cobalto y el níquel. La causa de este magnetismo son los electrones desapareados de la capa 3d, que presentan estos elementos. 
• Temperatura Curie : Los metales con propiedades magnéticas las pierden al ser calentados. Es la temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo, comportándose como un material puramente paramagnético. En el hierro ocurre a 770º, en el niquel a 360º.
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• Induccion Magnetica : 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.
• Campo Magnetico Terrestre : También llamado campo geomagnético , es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana del Sol.
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